17/03/2016 - Ils créent des nanosphères capables de transporter des ions avec une charge négative à travers la membrane cellulaire

Menéame

Les ions sont des atomes ou des molécules à charge électrique, une propriété qui doit au fait d'avoir un nombre différent d'électrons et de protons dans leur structure; si leur charge électrique est de signe positif, ils sont connus sous le nom de cattions, tandis que les anions se caractérisent par une charge électrique négative.

Il s'agit de molécules très courantes dans la nature, car de nombreux processus biologiques sont réglementés par des ions: des acteurs moléculaires aussi protagonistes que l'ADN et l'ARN, les acides stéroïdiens qui stockent et transmettent l'information génétique, ne sont rien d'autre que de longs polymères anioniques à forte charge négative.

Il existe d'autres types d'anions inorganiques dans les fluides extracellulaires - comme le chlorure, le carbonate ou le phosphate - dont la déréglementation est associée à des maladies telles que la fibrose kystique ou la minéralisation osseuse; c'est pourquoi l'approche des produits chimiques à ce type de troubles est basée sur le développement de méthodes de synthèse permettant d'abord la reconnaissance sélective d'un type d'ion donné, pour ensuite aborder leur transport de - ou à - l'intérieur des cellules, afin de contrôler à la fois leur flux et leur concentration.

Récemment, le magazine Angewandte Chemie - l'une des plus puissantes dans le domaine de la chimie à l'échelle mondiale - a souligné comme Hot Paper un travail réalisé par des chercheurs du CICUS qui décrit un nouveau processus de reconnaissance des anions inorganiques - comme les chlorures ou les carbonates - en utilisant de petits méthylènes cycliques.

Ce processus résulte de la liaison des deux composants (les anions et les méthylènes cycliques), qui sont associés pour donner naissance à de petites sphères de taille nanométrique avec de nouvelles propriétés; les anions finissent par s'intégrer dans la structure de ces nanosphères, en permettant de traverser efficacement les membranes cellulaires et en facilitant ainsi le transit des ions d'un côté à l'autre de la membrane.

Par ailleurs, le caractère peptidique de ces sphères et la réversibilité de leur formation les rendent particulièrement attrayantes en vue de leur utilisation éventuelle dans des processus biologiques, tels que ceux où il est nécessaire d'interférer en réglementant précisément le flux des anions.

Le travail, réalisé par les chercheurs du CiQUS Nuria Rodríguez Vázquez et le Dr. Manuel Amorín, en collaboration avec le Dr. Ignacio Alfonso (IQAC-CSIC) a bénéficié de la coordination du professeur de l'USC Juan Farja, Chercheur principal du centre.

Note technique

Il a été démontré qu'un octacycline cyclique est capable de se plier à une conformation avec "forme de V" permettant la reconnaissance sélective d'anions telles que chlorure, nitrate, et carbonate. Le processus de reconnaissance sélective des anions implique l'assemblage simultané de six sous-unités de méthylènes cycliques et de quatre anions pour donner naissance à un cluster supramoléculaire qui facilite efficacement le transport transmembral de ces anions.

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