Молекула на основе сахара, естественным образом вырабатываемая организмом, может помочь клеткам расти, дифференцироваться в разные типы, самоуничтожаться, если это необходимо, и многое другое. Он помогает защитить геном клетки, восстановить ДНК и регулировать передачу генов. Молекула, называемая поли(аденозиндифосфатрибоза) или поли(АДФ-рибоза), потенциально может помочь в профилактике и лечении заболеваний, если ученые смогут точно выяснить, как она работает.

Чтобы облегчить такое научное открытие, исследователи из Института исследований глико-ядра Университета Гифу (iGCORE) в Японии разработали две синтетические версии фрагмента АДФ-рибозы.

Они опубликовали свой подход в Европейский журнал органической химии.

Когда клетки производят новые белки, они передают генетические инструкции механизмам, которые могут создавать белки. Во время этого процесса некоторые молекулы или молекулярные фрагменты могут связываться с белком в результате посттрансляционной модификации. Фрагмент поли(АДФ-рибозы), известный как рибозиладенозин-5′,5»-дифосфат, может помочь выявить специфические клеточные функции, но встречающиеся в природе фрагменты слишком разнообразны, чтобы ученые могли приписать им широкие функции.

«Проблема заключается в отсутствии гомогенных образцов олиго- и поли(АДФ-рибозы), которые необходимы для исследований на молекулярном уровне для выяснения их детальных функций», — сказал соавтор Хиде-Нори Танака, доцент Университета. iGCORE. Олиго- и поли(АДФ-рибоза) относятся к числу компонентов, которые связываются вместе, образуя молекулу АДФ-рибозы.

«Чтобы устранить это узкое место и ускорить биологию АДФ-рибозы, мы разработали два практических синтетических подхода к рибозиладенозин-5′,5»-дифосфату, фрагменту поли(АДФ-рибозы), для получения структурно четко определенного олигомера АДФ-рибозы и полимер».

Первый метод включал поэтапную сборку с использованием коммерчески доступного раствора для создания каркаса, к которому исследователи затем добавляли углеводы. Второй подход был упрощен до одного этапа, на котором исследователи обрабатывали известную молекулу, которая может связываться с другими молекулами из коммерчески доступного раствора. По словам Танаки, оба метода позволили получить общий предшественник, который превращается в готовый к конъюгации строительный блок, предназначенный для применения в синтезе АДФ-рибозы.

«Следующим шагом является синтез олигомера АДФ-рибозы с использованием строительного блока, который мы подготовили в этой статье», — сказал Танака. «Наша конечная цель — выяснить подробные функции олиго- и поли(АДФ-рибозы) с помощью подхода химической биологии с использованием синтетических молекул».