Кіріспе

Басқа молекулаларды байланыстыратын молекулалар. [[Сурет:Molecular Tweezers JACS 6637 2004. jpg|thumbnail|200px|Сурет 1. Лен және оның әріптестері баяндаған молекулалық пинцеттермен байланысқан тринитрофлуорен. Молекулалық пинцеттердің ашық қуысы сутекті байланыстар, металл координациясы, гидрофобтық күштер, Ван дер Ваальс күштері, π–π өзара әрекеттесулер және/немесе электростатикалық әсерлерді қамтитын ковалентті емес байланыстар арқылы «қонақтарды» байланыстыра алады. Бұл кешендер макроциклді молекулалық рецепторлардың бір бөлігі болып табылады және олардың құрылымы екі «қолдың» қонақ молекуланы арасында байланыстыратыны, ал олардың тек бір жағы ғана байланысқандығынан тұрады, бұл рецептор молекулаларының белгілі бір икемділігіне (индукциялық сәйкес модель) әкеледі.

Тарих

"Молекулалық қысқыш" терминін алғаш рет Уитлок қолданды. Бұл хосттар класын Циммерман 1980 жылдардың ортасынан 1990 жылдардың басына дейін, ал кейін Клернер дамытып, кеңінен танымал етті.

Мысалдар

Кейбір молекулалық қысқыштар хош иісті молекулаларды байланыстырады. Бұл молекулалық қысқыштар антраценнің екі қолынан тұрады, олар хош иісті молекулалардың екеуінен де π–π өзара әрекеттесуді пайдалануына мүмкіндік беретіндей арақашықтықта ұсталады (суретті қараңыз). Басқа молекулалық қысқыштарда порфириндердің жұптасқан екі түрі бар. Молекулалық қысқыштардың тағы бір түрі фуллерендерді байланыстырады. Мұндай "бұкиқаптар" екі кораннуленнен жасалған қысқыштардан тұрады, олар дөңгелек фуллерен молекуласының бетін толықтырады (2-сурет). 1H ЯМР спектроскопиясы арқылы 8600 М−1 ассоциациялық тұрақты (Ka) есептелді. Стормер және әріптестері циклогексан немесе хлороформ молекулаларын ұстап алатын ойыстарды сипаттады. Қызығы, пи-өзара әрекеттесу қонақты ұстауда да, ойыс пайда болу жылдамдығында да маңызды рөл атқарды. Суда еритін, фенил және норборненил топтарымен алмастырылған фосфатты молекулалық қысқыштар лизин және аргинин сияқты негізгі аминқышқылдардың оң зарядталған алифалық тізбектеріне байланысады (3-сурет). "Молекулалық қыстырғыштар" деп аталатын ұқсас қосылыстар, олардың бүйір қабырғалары дөңес емес, жалпақ болғандықтан, жазық пиридиний сақиналарын (мысалы, NAD(P)+ никотинамид сақинасын) жазық нафталин қабырғалары арасында қоршауға бейім (4-сурет). Бұл өзара байланысты емес байланысу түрлері осы қосылыстарды пептидтер мен белоктардағы негізгі аминқышқылдарының жанама тізбектерінің, сондай-ақ NAD(P)+ және ұқсас кофакторлардың маңызды биологиялық өзара әрекеттесуін зерттеу үшін құнды құралдарға айналдырады. Мысалы, екі типті қосылыстар тиісінше алкоголь дегидрогеназасы арқылы этанолдың немесе глюкоза-6-фосфат дегидрогеназасы арқылы глюкоза-6-фосфатының тотығу реакцияларын тежейді. Молекулалық қысқыштар, бірақ қыстырғыштар емес, әртүрлі аурулармен байланысты амилоидтық белоктардың токсикалық олигомерлер мен агрегаттардың пайда болуын тиімді тежейді. Мысалдарға Альцгеймер ауруына қатысты белоктар – амилоид β белгісі (Aβ) және тау; Паркинсон ауруы мен басқа да синуклеинопатияларға себеп болатын α-синуклеин және омыртқа миының зақымдануына қатысатын белок; Хантингтон ауруын тудыратын мутантты хантингтин; 2-типті қант диабеті кезінде панкреастың β жасушаларын өлтіретін амилоидты полипептид (амилин); отбасылық амилоидты полиневропатия, отбасылық амилоидты кардиомиопатия және кәрілік жүйелік амилоидозға себеп болатын транстиретин (TTR); ісікке қарсы белок p53-тің агрегацияға бейім мутанттары; және ВИЧ инфекциясын күшейтетін агрегацияланатын шәует белоктары жатады. Маңыздысы, молекулалық қысқыштар сынақ түтігінде ғана емес, сонымен қатар әртүрлі аурулардың жануарлар модельдерінде де тиімді және қауіпсіз екені анықталды, бұл оларды аномальды белок агрегациясынан туындаған ауруларға қарсы дәрі ретінде әзірлеуге болады, ал қазіргі уақытта олардың барлығына ем жоқ. Сонымен қатар, олар ВИЧ, герпес және гепатит С сияқты қабықшасы бар вирустардың мембраналарын жояды.