Des chercheurs de l'Institut de bio-ingénierie et de nanotechnologie (IBN) d'A*STAR ont développé avec succès une famille unique de monopeptides porogènes basés sur un seul acide aminé. D'autres peptides formant des pores se composent généralement d'un maximum de cinquante acides aminés. L'équipe de recherche, dirigé par le chef d'équipe IBN et chercheur principal Dr Huaqiang Zeng, a créé un nouveau paradigme pour le transport efficace d'ions importants à travers les membranes cellulaires. Cela a le potentiel de lutter contre les maladies où ce type de transport d'ions a mal fonctionné, comme la mucoviscidose.

Les peptides formant des pores forment des canaux à travers les membranes cellulaires pour le transport d'ions tels que les chlorures et les iodures à l'intérieur et à l'extérieur d'une cellule. La formation de ces canaux est cruciale pour la régulation précise des processus physiologiques de notre corps, défenses cellulaires et réponses immunitaires. Les patients atteints de mucoviscidose souffrent d'un gène défectueux qui réduit le transport de ces ions, déshydratant ainsi la couche de mucus dans les poumons. Il en résulte une accumulation de mucus épais et visqueux qui provoque des difficultés respiratoires.

Les chercheurs de l'IBN se sont concentrés sur l'étude de monopeptides artificiels formant des pores basés sur un seul acide aminé. Ceux-ci pourraient former des canaux de tailles de pores inférieures à 1,0 nm de diamètre, tout en restant capable de transporter des ions chargés négativement, y compris le chlorure, efficacement à travers la membrane. La conception de canaux ioniques artificiels est un domaine d'intérêt croissant, en particulier des canaux pouvant s'auto-assembler de manière contrôlée à partir de simples précurseurs moléculaires. De nombreux systèmes actuels utilisent des systèmes complexes, composants de haut poids moléculaire, ce qui limite fortement leur potentiel pour de futures applications thérapeutiques. Cette percée unique est l'une des avancées les plus passionnantes dans le domaine des canaux ioniques artificiels ces dernières années. Il présente des opportunités de concevoir de nouveaux canaux ioniques artificiels à base de petites molécules qui peuvent entraîner de meilleures thérapies pour les dysfonctionnements des canaux ioniques, et des agents antibactériens ou anticancéreux.

Dr Ichiro Hirao, Directeur exécutif de couverture d'IBN, mentionné, "L'équipe de recherche IBN a initialement étudié des molécules de transport d'ions conçues pour fonctionner comme des gélifiants pour fusionner les déversements de pétrole dans l'eau. Grâce à cela, ils ont découvert que l'un des gélifiants était d'une toxicité importante, les obligeant à explorer si la molécule pourrait s'auto-assembler en une structure semblable à des pores dans la membrane cellulaire et provoquer un déséquilibre des ions. Cette hypothèse s'est avérée vraie et a conduit à un tout nouveau principe de conception moléculaire des canaux ioniques."

Les résultats de la recherche ont été publiés dans le Journal de l'American Chemical Society le 21 juin 2018.