Lustrzany peptyd na raka
Jak to już wiele razy tutaj na blogu opisywałem, w chemii organicznej ważną cechą cząsteczek chemicznych jest ich symetria. Atom węgla tworzy cztery wiązania, które zwykle rozłożone są w pewien przestrzenny układ, tak zwany tetraedr. Jeśli w danym związku zdarzy się, że na każdym z tych wiązań będzie inny podstawnik, wówczas związek z takim miejscem traci symetrię i możliwe stają się jego dwie odmiany, D i L, różniące się kolejnością ułożenia tychże różnych podstawników. Ich modele przestrzenne wyglądają jak lustrzane odbicia.
Wiele związków naturalnych ma taką właściwość. Mamy D-fruktozę, mamy L-kwas askorbinowy, mamy też wreszcie aminokwasy, z których zbudowane są białka, z których zbudowani jesteśmy my. Wszystkie te naturalnie występujące aminokwasy białkowe należą do odmiany L, ich lustrzane wersje są rzadkie, pojawiają się zwykle wskutek termicznej izomeryzacji, tylko czasem jakiś organizm używa tej odwrotnej wersji aminokwasu. Jednym ze skutków asymetrii białek budulcowych jest odmienna reakcja organizmu na różniące się tylko konfiguracją D lub L cząsteczki różnych związków chemicznych. Lustrzane odmiany mogą różnić się smakiem albo zapachem czy też tym czy działają na organizm pozytywnie, czy przeciwnie. Lustrzane wersje leków i trucizn często są po prostu nieaktywne biologicznie, nasze enzymy, na które działają te leki, mają pewien określony kształt i poprawnie zadziałać mogą na nie tylko odpowiedniego kształtu cząsteczki. Działa to też w drugą stronę - nasze enzymy, przyzwyczajone przerabiać i rozkładać pewne związki, mogą nie być w stanie zrobić tego z lustrzanymi wersjami. A to czasem może się okazać korzystne.
Chińscy chemicy wymyślili specyficzną cząsteczkę, blokującą mechanizm, z którego korzystają guzy nowotworowe, aby zapewnić obmacujące je limfocyty, że są zwykłymi komórkami, których nie trzeba niszczyć. Wskutek tego zjawiska organizm nie zauważa, że rośnie w nim skupisko zmienionych genetycznie i metabolicznie komórek. Powoduje to też duże utrudnienie działania immunoterapii, które wydają się być bardzo obiecującym kierunkiem. Przykładowo zdrowe komórki wytwarzają krótkie peptydy blokujące działanie receptora wytwarzania czynnika zaprogramowanej śmierci (PD-1); chore powinny tego nie robić i wtedy organizm usuwa je z siebie. Niestety często nowotwory także wytwarzają te blokujące cząsteczki i to w większej ilości niż normalnie.
Chiński zespół zajął się innym takim mechanizmem - receptorem TIGIT, który występuje dość powszechnie w wielu nowotworach. Wytworzyli peptyd, czyli krótką cząsteczkę złożoną z aminokwasów, który blokuje połączenie między receptorem TIGIT a limfocytami. Komórki nowotworowe nie mogą więc oszukiwać, że są niegroźne, i próba uczulenia układu odpornościowego na cząsteczki charakterystyczne dla guza powinna się powieść.
Peptydy są w takich zastosowaniach dobrze tolerowane i wchłaniane do komórek, ale podane dożylnie zwykle nie docierają tam gdzie trzeba. Krótkie fragmenty białek innych niż albuminy są zwykle rozkładane przez enzymy proteazy, obecne we krwi i tkankach. Aby więc temu zapobiec chemicy od początku zaprojektowali peptyd jako złożony w całości z D-aminokwasów. Lustrzanych wersji tych naturalnych. Proteazy nie są przystosowane do trawienia odwrotnych peptydów, więc nie ruszają cząsteczki. [1]
 |
| @Willey-VCH |
Przepływ roztworów w porowatych skałach kluczem do zagadki życia
Jedną z hipotez starających się rozwikłać mechanizmy powstawania życia, jest założenie, że na samym początku pra-życie opierało się na pojedynczych cząsteczkach RNA, które następnie ewoluowały chemicznie aż do powstania układu samoreplikującego. Znane są fragmenty RNA o właściwościach katalitycznych, tak zwane rybozymy. Jeśli w wyniku kombinatoryki powstał RNA-enzym, który z obecnych w roztworze prostych cząsteczek konstruował kolejną cząsteczkę RNA, byłby to zaczątek życia. Z pomysłem tym jest jednak kilka problemów. Na przykład jeśli już rybozym zacznie tworzyć potomną cząsteczkę, to obie splotą się w kłębuszek, co zablokuje enzym, kończąc jego pracę na jednym cyklu. Rozplecenie obu nici może następować w wysokiej temperaturze, która niszczy wiązania wodorowe nici i pozwala im się wyprostować. Z drugiej strony w takim stanie rybozym traci własności katalityczne.
Domyślano się zatem, że musiał zajść jakiś proces cyklicznie transportujący cząsteczki z miejsc gorących do zimnych i odwrotnie.
W nowej publikacji przedstawiono ciekawe
rozwiązanie - właściwymi warunkami może być krążenie roztworów wewnątrz
porów skalnych. Skała w rejonie wulkanicznym może być z jednej strony
silnie ogrzana, a z drugiej dobrze schładzana wodą. W powstałym w ten
sposób gradiencie temperatury następuje termoforeza, to jest ruch
cząstek w roztworze. W eksperymencie na kawałku porowatego materiału
stwierdzono, że duże cząsteczki rybozymów przemieszczają się w stronę
chłodniejszą i tam osiągają większe stężenie. [2]
Tellurowa tuba z pierścieni
Podczas badań nad związkami telluro-organicznymi odkryto ciekawe zachowanie związków cyklicznych. Tellur to półmetal wykazujący podobieństwa do siarki i selenu, mający niewiele zastosowań. W analizowanym przypadku otrzymywano pierścienie telluro-eterów z atomami węgla połączonymi na przemian tellurem. Zauważono, że podczas krystalizacji pierścienie organizują się w stosy, tworząc puste rurki. Poszczególne pierścienie są przyciągane przez niezwykle silne oddziaływania międzycząsteczkowe. Struktury takie budzą zainteresowanie, bo do wnętrza takiej rurki można wprowadzać inne substancje. Autorzy spekulują na przykład nad wykorzystaniem takich związków do efektywnego magazynowania gazów w ciele stałym.[3]
---------
[1] https://onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1002/anie.202002783
[2] https://journals.aps.org/prl/abstract/10.1103/PhysRevLett.125.048104
[3] https://chemistry-europe.onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1002/chem.202002510
Brak komentarzy:
Prześlij komentarz