چگونه دانش آموزان را به شیمی علاقه مند کنیم؟ راه های زیادی برای دستیابی به این هدف وجود دارد و برخی از آنها بسته به یک فرد خاص، بهتر از دیگران کار می کنند. به یاد می‌آورم که به اصول و مکانیسم علاقه داشتم. به عنوان مثال، اولین باری که در مورد حلقه بنزن و ابر الکترونی آن شنیدم، مدتی شگفت زده شدم. برخی از افراد ترجیح می دهند با اشیاء ماکروسکوپی تشابهاتی را ببینند. آنچه برای آنها کار می کند، «حاکمان مولکولی»، «ربات های مولکولی» و غیره است… همه این موارد شامل رویکردهای تقلیل گرایانه نسبت به یک عمل خاص یا یک شی است که برای همه آشناست. امروزه، مردم کمتر از این نوع علوم آسمان آبی استفاده می کنند.

حالا… اگر به یک جاروبرقی فکر کنیم چه؟ در این مورد یک قیاس در سطح مولکولی چیست؟ آیا وجود دارد؟ امروز داشتم به این موضوع فکر می کردم و باید بگویم که این اصلا کشش نیست. در این مورد نیازی نیست چیزی مصنوعی بسازیم، زیرا چیزی است که همه ما در خود داریم و به خوبی کار می کند. جاروبرقی های هیدروفوبیک نقش های حیاتی را در سلول ها ایفا می کنند. مولکول هایی مانند p-glycoprotein (یا p-gp) را در نظر بگیرید. نقش p-gp این است که تمام انواع مولکول های آبگریز را از سلول ها خارج کند. در حالی که این عملکرد زمانی که سموم در نظر گرفته می شود بسیار مهم است، در واقع می خواهید “مکش” زودرس عوامل درمانی نجات دهنده را به حداقل برسانید. دلیلی که امروز به این مشکل فکر کردم به دلیل علاقه دیرینه ما به ماکروسیکل های پپتیدی است. ما نتایج جالب اخیری داریم که به ارتباط بین جنبه‌های ساختاری خاصی از ماکروسیکل‌های ما و هجوم سلولی آنها اشاره می‌کنند. اما در مورد efflux، که فرآیند مخالف است، چطور؟ مقاله زیر توسط چانگ و همکارانش منتشر شد علوم پایه چندین سال پیش: http://www.sciencemag.org/content/323/5922/1718.full. این به عنوان یادآوری عمل می کند که طبیعت روش های هوشمندانه خود را برای مقابله با تقریباً هر چیزی که ما به سمت آن می اندازیم دارد. افسوس، ما می‌توانیم تلاش‌های زیادی را صرف طراحی ماکروسیکل‌ها برای یک عملکرد خاص کنیم، اما p-gp حرف آخر خود را خواهد زد… آنچه در نمودار زیر می‌بینید (من آن را با استفاده از PyMol ساختم) نمای سطح مولکولی از یک ماکروسیکل حاوی سلنیوم است که همراه با مولکول p-gp متبلور شده است. خبر بد (برای کسانی از ما که به طراحی مولکولی مولکول‌های فعال زیستی اهمیت می‌دهند) این است که یک حفره آبگریز بزرگ در p-gp وجود دارد که برای پذیرش انواع «محموله» طراحی شده است و در نهایت مولکول‌ها را از سلول‌ها حذف می‌کند. قابل توجه است که انانتیومر ماکروسیکل که می بینید نیز با پروتئین متبلور شده است. موقعیت مولکول انانتیومر با تصویر آینه ای آن متفاوت است، اما تا آنجا که به p-gp مربوط می شود، امتیاز این است. p-gp – 2: ماکروسیکل سلنیوم – 0! به عنوان یک کنار – زوایای C-Se-C را بررسی کنید…