Ein molekularer Schnellkochtopf zart macht zähe Proteinstücke zart und hilft beim Abbeißen

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Proteine bestehen aus Aminosäuren, die durch Amidbindungen verbunden sind.

Die Amidbindung weist eine hohe chemische Stabilität auf und hat eine planare Struktur um die Bindung herum.

Obwohl die hohe Stabilität der Amidbindung für die Aufrechterhaltung der Proteinfunktionen unerlässlich ist, ist es problematisch, den Baustein durch selektive Dissoziation einer relevanten Amidbindung in einige andere Molekülspezies umzuwandeln.Es hat Versuche gegeben, die Reaktivität einer bestimmten Amidbindung durch selektives Verdrehen mittels komplizierter chemischer Modifikationen zu steuern.

Einige Modellverbindungen mit verdrillten Amidbindungen wurden durch mehrstufige organische Synthese hergestellt, und ihre hohe Reaktivität wurde nachgewiesen.

Es wird vermutet, dass die hohe Reaktivität dieser verdrillten Amidbindungen auch in vivo genutzt wird.

Einige Proteine scheinen durch Verdrehen spezifischer Amidbindungen während der Autolyse und des Spleißens selektiv gespalten zu werden.

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Diese Proteine sollen, im Gegensatz zu künstlich synthetisierten Modellverbindungen, nicht-kovalente Wechselwirkungen nutzen, um ihre Amidbindungen zu verdrehen.

Seit vielen Jahren stellen Forscher an der Universität Tokio und am Institut für Molekularwissenschaft molekulare Käfige her, die sich durch nicht-kovalente Wechselwirkungen selbst zusammensetzen.

Sie brachten ihre molekularen Käfige an, um Amidmoleküle einzuschließen, die als Analoga von kleinen Proteinstücken angesehen werden können, und quetschten die Amidbindungen, indem sie sie in ihrem Käfig unter Druck setzten.Die Forscher haben in der vorliegenden Arbeit berichtet, dass Amidbindungen, die planare Strukturen haben und im freien Raum inert sind, verdreht werden können, und die Amidverbindungen können aktiviert werden, indem man sie in ihren molekularen Käfig einschließt (in der Abbildung dargestellt).

Wenn die Ziel-Amidverbindungen und der molekulare Käfig gemischt und in einer wässrigen Lösung erhitzt werden, schließt der Käfig die Amidverbindungen ein.

Eine einkristalline Röntgenstrukturanalyse ergab, dass zwei Amidverbindungen mit verdrillten Strukturen im Käfig eingeschlossen sind.

Es wurde festgestellt, dass der Verdrehungswinkel um die Amidbindungen 34 Grad erreicht.

Die Reaktionsgeschwindigkeit der Hydrolyse von….

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