Eftir Háskólann í DURHAM
Vísindamenn hafa sýnt fram á í nýrri rannsókn að kolefnisbundnar sameindir geta verið mun kraftmeiri en áður var talið.
Þegar kolefnisatóm myndar fjögur tengi við mismunandi hópa getur sameindin verið til í tveimur spegilmyndaformum. Þessi spegilmyndaform eru mikilvæg í læknisfræði vegna þess að þau hafa mismunandi líffræðilega virkni.
Venjulega er ómögulegt að umbreyta á milli þessara „handhverfa“ vegna þess að til þess þyrfti að rjúfa tengsl, ferli sem þarf of mikla orku.
Vísindamenn frá Durham háskólanum og háskólanum í York sýndu fram á að ef kiral miðstöðin væri hluti af kraftmikilli sameindabúrbyggingu gæti einföld endurröðun búrsins leitt til þess að spegilmyndaform sameindarinnar snúist við.
Á þennan hátt varð kolefnisbundin steríeefnafræði, sem venjulega er talin vera föst og stíf, kraftmikil, sveiflukennd og móttækileg - ný hugmyndafræði í kolefnismiðjuðri chirality.
Niðurstöðurnar verða birtar í dag (13. mars 2023) í tímaritinu Náttúrufræði.
Sameindabúrið hefur níu kolefnisatóm í byggingu sinni, sem eru haldin saman með pari kolefnis-kolefnis tvítengis og þriggja hluta sýklóprópanhring. Þessi samsetning skuldabréfa gerir sumum skuldabréfanna í uppbyggingunni kleift að eiga viðskipti sín á milli af sjálfu sér.
Rannsóknarstjóri verkefnisins, Dr. Aisha Bismillah frá Durham háskólanum, sagði: „Kviku kolefnisbúrin okkar breyta lögun sinni ákaflega fljótt. Þeir hoppa fram og til baka milli spegilmyndabygginga sinna milljón sinnum á sekúndu. Að sjá þá laga sig að breytingum í umhverfi sínu er sannarlega merkilegt.“
Í framhaldi af því að afhjúpa þetta einstaka kraftmikla form steríóefnafræðilegrar umbreytingar, sýndu rannsakendur fram á að kjör búrsins gætu borist til nærliggjandi málmstöðva, sem opnaði möguleikann á að þessi tegund af móttækilegri virkni gæti notast við hvata, og myndun kíralsameinda fyrir lífeðlisfræðileg forrit.
Dr. Paul McGonigal frá háskólanum í York, íhugaði hvernig þessar niðurstöður hnekkja rótgrónum hugmyndum, sagði: „Hvernig kraftmikla kolefnisbúrið okkar hefur samskipti við aðrar sameindir og jónir er heillandi. Búrið aðlagast og gefur spegilmyndarbyggingunni „bestu passa“.
„Við vonum, þegar fram líða stundir, að þetta forvitnilega tengingarhugtak muni eiga við í öðru samhengi og hugsanlega notað til að undirbyggja nýjar umsóknir fyrir kraftmeiri sameindaefni.
Tilvísun: „Stjórn á dynamic sp3-C stereochemistry“ eftir Aisha N. Bismillah, Toby G. Johnson, Burhan A. Hussein, Andrew T. Turley, Promeet K. Saha, Ho Chi Wong, Juan A. Anguilar, Dmitry S. Yufit og Paul R. McGonigal, 13. mars 2023, Náttúrufræði.
DOI: 10.1038/s41557-023-01156-7
Rannsóknin hefur verið styrkt af Rannsóknaráði verkfræði og eðlisvísinda (EPSRC) og Leverhulme Trust.
