Receptores quirales de cationes y foldámeros como modelos para el estudio del plegamiento molecular y sus consecuencias

Résumé

Se estudia el plegamiento molecular y sus consecuencias mediante dos modelos. El primero de ellos, mediante el diseño y síntesis, se consiguió un receptor quiral de cationes que presenta una interacción secundaria fácilmente medible (que son aquellas propias del receptor y que no están involucradas directamente con el proceso de reconocimiento molecular), que estabiliza la conformación complejante del receptor, es decir, la conformación plegada. Esta interacción secundaria (enlace de hidrógeno) presenta un fenómeno de cooperatividad con la interacción primaria (aquella encargada del proceso de reconocimiento entre el receptor y el sustrato), lo cual ayuda de manera indirecta a la complejación del D-Trp. Se ha demostrado que la presencia de la interacción secundaria es necesaria para que se genere la interacción primaria enantioselectiva (interacción CH-¿), que es la principal responsable de originar la discriminación quiral. Cuando la interacción secundaria desaparece la interacción primaria no se manifiesta, y cuando el sustrato no puede formar la interacción primaria, la interacción secundaria se debilita. Se ha determinado que ambas interacciones cooperan entre sí a través de un proceso que se puede denominar el refuerzo del reconocimiento quiral. Lográndose cuantificar la cooperatividad existente entre ambas interacciones a través de un ciclo de doble mutante químico. Cabe destacar que es el sistema más sencillo en el que se describe el refuerzo del reconocimiento molecular. Por otro lado, es la primera vez que se describe el refuerzo del reconocimiento quiral, lo cual es una aproximación sutil para el aumento de la discriminación quiral, lo que sugiere nuevos enfoques posibles para la catálisis asimétrica. La segunda aproximación para el estudio del plegamiento molecular se enfoco en péptidos basados en ¿/¿-aminoácidos, estos mostraron la capacidad de formar estructuras helicoidales. Se demostró que el cambio del centro quiral introducido en el ¿-aminoácido genera diferentes tipos de plegamientos. Cabe destacar que, cuando controlamos el ángulo ¿ con el anillo de tetrahidropirano, la inserción de la D-alanina como ¿-aminoácido genera una hélice tipo H7/11, mientras el uso de su enantiómero, la L-alanina, genera una hélice de tipo H14. Por otro lado, cuando utilizamos el anillo de tetrahidropirano para controlar el ángulo ¿, el único oligómero capaz de formar una estructura ordenada fue cuando se utilizó la D-alanina como ¿-aminoácido, dando lugar a la formación de una hélice H14/14.