En pharmacologie, toutes les structures moléculaires ne sont pas créées égales. Certains cadres sont surreprésentés dans la nature, ce qui les rend particulièrement attrayants pour les scientifiques à la recherche de médicaments plus efficaces.

Une telle structure, connu des scientifiques sous le nom de système d'anneaux fusionnés carbocycliques 5-8-5, est notoirement difficile à produire en utilisant des méthodes de laboratoire conventionnelles, et les chercheurs ont donc été largement incapables d'exploiter son potentiel thérapeutique potentiellement large.

Maintenant, une technique de synthèse innovante développée par des chimistes de la Florida State University pourrait débloquer ces structures insaisissables, ouvrant la porte à un nouveau monde de composés médicinaux de pointe.

Dans une étude publiée dans la revue Sciences chimiques , Des chercheurs de la FSU détaillent un roman, schéma modulaire pour produire de grandes quantités de la structure en anneau 5-8-5. Un processus de synthèse qui était autrefois exceptionnellement gourmand en main-d'œuvre et en ressources, ils ont découvert, pourrait être rationalisé en quatre étapes relativement simples.

"L'omniprésence du système d'anneaux 5-8-5 dans les produits naturels a retenu notre attention, " a déclaré l'auteur principal James Frederich, professeur adjoint au Département de chimie et de biochimie. "Notre chimie fournit un point d'entrée attrayant pour les produits naturels hébergeant un système d'anneaux 5-8-5."

Considéré par les chimistes comme un exemple possible d'un "échafaudage privilégié" - un arrangement atomique qui se reproduit fréquemment dans les composés biologiquement actifs - le cadre 5-8-5 est composé de deux anneaux moléculaires à cinq côtés fusionnés à un anneau central à 8 côtés . Cette architecture unique constitue le cœur de plus de 30 produits naturels, dont plusieurs ont des utilités, effets potentiellement thérapeutiques dans les cultures de cellules humaines.

Les méthodes existantes pour produire ce cadre en laboratoire étaient limitées par des processus de synthèse peu prolongés nécessitant des températures élevées et des catalyseurs de métaux de transition. L'approche de Frederich contourne ces obstacles. Dans son système, les substrats de cyclisation - les structures sous-jacentes sur lesquelles les cadres annulaires sont construits - sont accessibles via un schéma d'assemblage simple en deux étapes. Avec un substrat fiable en place, l'échafaudage complet 5-8-5 est réalisé en un seul, opération hautement contrôlée avec une lumière UV utilisée pour favoriser la formation d'anneaux.

"L'utilisation de la lumière UV est particulièrement pratique car elle évite le besoin de températures élevées ou de catalyseurs coûteux, " dit Frédéric.

La stratégie de Frederich est une amélioration significative par rapport aux approches actuelles de la synthèse des structures cycliques 5-8-5. Il a dit le simplifié, Une méthodologie à haut rendement aidera les scientifiques dans leur travail pour mieux comprendre les propriétés médicinales possibles des produits synthétiques construits sur l'échafaudage 5-8-5.

En particulier, Frederich a déclaré que ces composés pourraient aider à stabiliser les interactions protéine-protéine - le mélange physique de molécules de protéines qui régissent les processus biologiques au sein d'une cellule.

"Nous supposons que le système d'anneaux 5-8-5 peut prendre en charge une gamme de des structures non naturelles aux propriétés intéressantes en culture cellulaire humaine, ", a-t-il déclaré. "Nous espérons tirer parti de cette chimie pour construire et tester certaines structures dont il a été démontré qu'elles modulent les interactions protéine-protéine."