Ученые открыли новую молекулярную силу «скованной» воды
Исследователи из Технологического института Карлсруэ и Constructor University в Бремене впервые доказали, что вода, заключенная в молекулярных полостях, обладает повышенной энергией и активно влияет на образование молекулярных связей. Это открытие может найти применение в разработке лекарств и создании новых материалов. Исследование опубликовано в журнале Angewandte Chemie International Edition.
Вода в таких условиях, например в активных центрах белков, ведет себя необычно.
«Обычно молекулы воды сильнее всего взаимодействуют друг с другом. Однако экспериментальные данные показывают, что в узких полостях вода ведет себя иначе», — поясняет доктор Франк Бидерманн.Ученые установили, что такая вода является «высокоэнергетической» — она стремится покинуть полость, когда появляется другая молекула, тем самым способствуя более прочной связи между «гостем» и «хозяином».
В качестве модели использовалась молекула кукурбит[8]урила, которая может удерживать «гостевые» молекулы. Компьютерное моделирование позволило рассчитать, насколько сильно «активированная» вода усиливает связывание.
«Мы обнаружили, что чем более энергетически активирована вода, тем лучше она способствует связыванию при своем вытеснении», — говорит профессор Вернер Нау.
Это открытие объясняет эффективность природных антител, например, против SARS-CoV-2, где вода в связывающих полостях играет ключевую роль. В перспективе это позволит создавать более эффективные лекарства, которые будут вытеснять такую воду и прочнее связываться с мишенями, а также разрабатывать улучшенные сенсоры и материалы для хранения.
0 комментариев