Der ewige Kreis

Der Ouroboros ist ein in vielen Kulturen verbreitetes archaisches Motiv einer sich in den Schwanz beißenden Schlange, das die Ewigkeit und Zyklen symbolisiert. Julius Rebek, Jr. und Fabien Durola (The Scripps Research Institute, La Jolla, USA) haben jetzt einen „molekularen Ouroboros“ konstruiert und dieser Verbindungklasse den passenden Namen „Ouroborand“ gegeben.

Wie die Forscher in der Zeitschrift Angewandte Chemie berichten, ist ihr Ouroborand eine molekulare „Maschine“ mit der Funktion eines Nanogefäßes mit eingebautem Schalter, der den Zugang zu seinem Hohlraum reguliert.

Molekulare Maschinen und nanoskopische Bauteile imitieren – zumindest theoretisch – die Funktionen ihrer makroskopischen Analoga. So gibt es beispielsweise nanoskopische Kapseln, die als Reaktionsgefäße dienen können, Moleküle mit gegeneinander drehbaren Teilen, die Rotoren nachahmen, und verschiedene Typen von An/Aus-Schaltern.

Der Ouroborand des amerikanischen Forscherduos ist ein Molekül, das aus mehreren Teilen besteht: Ein Hohlraum, der „Gastmoleküle“ aufnehmen kann, dient als Gefäß. Am Rand trägt das Gefäß einen schaltbaren „Rotor“ (eine Bipyridyl-Einheit), an den über einen Verbindungsarm passender Länge ein intramolekularer „Gast“ wie eine Hand angeknüpft ist. Der Rotor ist so gedreht, dass sich die „Hand“ am Ende des Verbindungsarms innerhalb des Gefäßes befindet. Das Gefäß ist damit blockiert und für Fremdmoleküle nicht zugänglich, also auf „geschlossen“ geschaltet. In dieser Konformation erinnert das Molekül an die Schlange, die sich ihren eigenen Schwanz einverleibt, den Ouroboros.

Werden Zinkionen in die Lösung gegeben, lösen sie einen Schaltvorgang aus: Der Rotor hat zwei Bindestellen für Zinkionen. Damit beide ein Ion binden können, muss der Rotor eine halbe Drehung ausführen. Der Verbindungsarm macht diese Drehbewegung mit. Dadurch wird die „Hand“ aus dem Gefäß herausgezogen. Das Gefäß ist nun frei und für Fremdmoleküle zugänglich, also auf „offen“ geschaltet. Werden die Zinkionen wieder aus der Lösung entfernt, dreht sich der Rotor in seine Ausgangsposition zurück, und die Hand wirft das Fremdmolekül wieder aus dem Gefäß hinaus.

Angewandte Chemie: Presseinfo 14/2010

Autor: Julius Rebek, Jr., Scripps Research Institute, La Jolla (USA), http://www.scripps.edu/skaggs/rebek/

Angewandte Chemie 2010, 122, No. 18, 3257-3259, Permalink to the article: http://dx.doi.org/10.1002/ange.200906753

Angewandte Chemie, Postfach 101161, 69495 Weinheim, Germany

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Biowissenschaften Chemie

Der innovations-report bietet im Bereich der "Life Sciences" Berichte und Artikel über Anwendungen und wissenschaftliche Erkenntnisse der modernen Biologie, der Chemie und der Humanmedizin.

Unter anderem finden Sie Wissenswertes aus den Teilbereichen: Bakteriologie, Biochemie, Bionik, Bioinformatik, Biophysik, Biotechnologie, Genetik, Geobotanik, Humanbiologie, Meeresbiologie, Mikrobiologie, Molekularbiologie, Zellbiologie, Zoologie, Bioanorganische Chemie, Mikrochemie und Umweltchemie.

Zurück zur Startseite

Kommentare (0)

Schreiben Sie einen Kommentar

Neueste Beiträge

Neues topologisches Metamaterial

… verstärkt Schallwellen exponentiell. Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler am niederländischen Forschungsinstitut AMOLF haben in einer internationalen Kollaboration ein neuartiges Metamaterial entwickelt, durch das sich Schallwellen auf völlig neue Art und Weise…

Astronomen entdecken starke Magnetfelder

… am Rand des zentralen schwarzen Lochs der Milchstraße. Ein neues Bild des Event Horizon Telescope (EHT) hat starke und geordnete Magnetfelder aufgespürt, die vom Rand des supermassereichen schwarzen Lochs…

Faktor für die Gehirnexpansion beim Menschen

Was unterscheidet uns Menschen von anderen Lebewesen? Der Schlüssel liegt im Neokortex, der äußeren Schicht des Gehirns. Diese Gehirnregion ermöglicht uns abstraktes Denken, Kunst und komplexe Sprache. Ein internationales Forschungsteam…

Partner & Förderer