Opracowaliśmy nową strategię projektowania syntetycznych transporterów aminokwasów, czyli niewielkich cząsteczek organicznych zdolnych do efektywnego przenoszenia aminokwasów przez dwuwarstwy lipidowe. Takie związki mogą wykazywać szerokie spektrum aktywności biologicznych a także znaleźć zastosowania w transporcie leków, regulacji metabolizmu czy też jako antybiotyki nowej generacji.
Transport aminokwasów przez błony biologiczne jest procesem kluczowym dla funkcjonowania każdej żywej komórki. Wynika to z faktu, że w pH fizjologicznym aminokwasy są bardzo polarne (mają dodatnio naładowany N-koniec i ujemnie naładowany C-koniec) i z tego powodu nie są w stanie samodzielnie przeniknąć przez dwuwarstwy lipidowe. W naturze transportem aminokwasów zajmują się wyspecjalizowane białka membranowe, które odgrywają ważną rolę w regulacji kluczowych funkcji fizjologicznych, takich jak biosynteza białek, metabolizm, ekspresja genów, równowaga redoks i przekazywanie sygnałów. Dysfunkcja tych białek przyczynia się do rozwoju poważnych chorób, takich jak cukrzyca, choroby neurodegeneracyjne, otyłość i nowotwory. Syntetyczne transportery aminokwasów mogłyby pomóc w leczeniu tych chorób, a także posłużyć jako nośniki leków, regulatory metabolizmu a nawet jako antybiotyki nowej generacji.
Niestety, właśnie ze względu na obojnaczy charakter aminokwasów, będących jednocześnie kationami i anionami, opracowanie takich syntetycznych transporterów było dotychczas zadaniem niezwykle trudnym, wymagało bowiem połączenia w jednej strukturze miejsc wiążących kationy i aniony. W niniejszej pracy pokazujemy jednak, że takie podejście nie jest jedynym możliwym i że nawet bardzo proste transportery anionów są w stanie efektywnie przenosić aminokwasy przez dwuwarstwy lipidowe w pH fizjologicznym. Aby wyjaśnić tę nadspodziewaną skuteczność prostych anionoforów, opracowaliśmy nową metodę badania transportu aminokwasów, która dała nam wgląd w mechanizm tego zjawiska. Dzięki temu byliśmy w stanie zaproponować nową strategię poszukiwania syntetycznych transporterów aminokwasów o ulepszonych właściwościach i interesującej aktywności biologicznej. Czytaj dalej tutaj.
