Aan de UvA is een recept bedacht voor moleculaire krakelingen. Synthese van lassopeptides met antimicrobiële eigenschappen is daarmee een stap dichterbij, schrijven Jan van Maarseveen en collega’s in Nature Communications.

Zulke lassopeptides zijn ketens van een twintigtal aminozuren. Eén uiteinde reageert met een zijketen van een aminozuur ergens halverwege en vormt zo een ring die tamelijk strak om de rest van de keten heen zit. In de meeste gevallen voorkomt een dikke ‘knobbel’ aan het uiteinde dat die staart niet uit het gat kan schieten. Meerdere bacteriesoorten zijn al betrapt op het aanmaken van zulke lasso’s, die mogelijk dienen als afweer tegen andere soorten. Tot nu toe weet echter niemand hoe je zoiets zou moeten synthetiseren in het lab.

De krakelingen van Van Maarseveen en promovendus Luuk Steemers zijn geen peptides, al komen ze qua lengte en complexiteit een beetje in de buurt. Ze ontstaan uit X-vormige organische moleculen, waarvan de uiteinden aan elkaar worden gebreid zodat je twee ringen krijgt. Normaal levert dat een spiroverbinding op, dus een molecuul in de vorm van een 8. Maar door een los, veel kleiner molecuul toe te voegen als sjabloon bereikt Steemers dat de uiteinden zichzelf terugvouwen en elkaar ontmoeten aan de ‘verkeerde’ kant van de kruising.

De Amsterdammers spreken van pseudocatenanen: het lijken twee door elkaar gevlochten ringen maar anders dan bij een écht catenaan zitten ze covalent aan elkaar vast.

Sluit je een van beide ringen niet en bevestig je achteraf aan de losse uiteinden een dikke knobbel, dan heb je volgens dezelfde redenering een pseudorotaxaan.

De volgende stap is dat je het centrale koolstofatoom in het kruispunt van de X vervangt door een constructie die je achteraf kunt splitsen, zodat je je pseudocatenanen en -rotaxanen alsnog in échte catenanen en rotaxanen verandert. Voor een lasso is daarna nog maar een beetje aanvullende creativiteit nodig.

bron: UvA, Nature Communications