Учёные полагают, что открытие синтетических молекул, состоящих из значительного количества простых строительных блоков и способных к самореорганизации в ответ на появление определённых молекулярных сигналов, позволит лучше понять суть природных процессов, протекающих в несравненно более изощрённых биологических молекулах.

Невероятно сложная структура пентагональной призматической молекулы была открыта специалистами из Университета Квинсленда (Австралия), когда создаваемая ими тетрагональная молекула вдруг трансформировалась в бочкообразную пентагональную призму. Знать строение синтетических молекул, способных к самореорганизации, чрезвычайно важно, поскольку это позволяет лучше понять природу сложных организационных процессов, характерных для больших молекул (например, вирусов), составленных из множества мелких фрагментов.

Рис. 1. Структура 2 — тетраэдрическая молекула, самопроизвольно перестраивающаяся в пентагональную призму в присутствии хлорид-иона, чтобы образовать плотный карман связывания (иллюстрация Nature).

Отчёт об открытии опубликован в журнале Nature Chemistry. А чтобы читатель мог лучше оценить уровень сложности молекулы, состоящей из 60 простых фрагментов, авторы подготовили короткий видеоматериал:

При синтезе самой молекулы использовалась техника самосборки, которая регулирует формирование многих сложных и функциональных компонентов в биологических системах, таких как ДНК. Так, этим способом был получен молекулярный тетраэдр, составленный из 22 простейших блоков, которые были химически запрограммированы на спонтанное взаимодействие друг с другом с образованием желанной молекулы.

А теперь самое интересное. Синтетическая молекула, структура которой хоть и сложна, но даже близко не стоит со структурами белков или ДНК, оказалась способной реагировать на внешние сигналы. В частности, она провела спонтанную структурную перестройку для организации плотного кармана связывания для хлорид-иона.