Sequence-Specific β-Peptide Synthesis by a Rotaxane-Based Molecular Machine

We report on the synthesis and operation of a three-barrier, rotaxane-based, artificial molecular machine capable of sequence-specific β-homo (β3) peptide synthesis. The machine utilizes nonproteinogenic β3-amino acids, a class of amino acids not generally accepted by the ribosome, particularly consecutively. Successful operation of the machine via native chemical ligation (NCL) demonstrates that even challenging 15- and 19-membered ligation transition states are suitable for information translation using this artificial molecular machine. The peptide-bond-forming catalyst region can be removed from the transcribed peptide by peptidases, artificial and biomachines working in concert to generate a product that cannot be made by either machine alone

Triple P aus der Sicht der Eltern

Heinrichs N, Hahlweg K, Kuschel A, et al. Triple P aus der Sicht der Eltern. Kindheit und Entwicklung. 2006;15(1):19-26.Zusammenfassung. Kognitiv-behaviorale Elterntrainings sind in Deutschland mehrfach in ihrer präventiven Wirksamkeit, Einsetzbarkeit und Akzeptanz kritisiert worden. Insbesondere wird angezweifelt, ob solche Elterntrainings auch die Bedürfnisse von Eltern nicht-verhaltensauffälliger Kinder oder sozial benachteiligter Familien erfüllen können. In der vorliegenden Studie wird über die Teilnahmerate und Zufriedenheit als zwei Indikatoren für die Akzeptanz und Einsetzbarkeit von solchen Trainings berichtet. 341 Familien aus zwei Projekten (Projekt “Zukunft Familie I“ und Projekt “Zukunft Familie II“) nahmen an der Erhebung teil. Die teilnehmenden Familien verteilen sich über verschiedene Einkommens- und Bildungsschichten. Es zeigte sich eine sehr hohe Teilnahmerate und hohe Zufriedenheit mit dem Training. Dieses Ergebnis war unabhängig von einer Reihe von soziodemographischen Merkmalen, und es hing auch nicht mit der psychischen Gesundheit des Kindes zusammen. Empirisch lassen sich daher keine Belege dafür finden, dass kognitiv-behaviorale Elterntrainings nur für Eltern verhaltensauffälliger Kinder oder sozial begünstigte Eltern geeignet wären

Efficient assembly of threaded molecular machines for sequence-specific synthesis

We report on an improved strategy for the preparation of artificial molecular machines that can pick up and assemble reactive groups in sequence by traveling along a track. In the new approach a preformed rotaxane synthon is attached to the end of an otherwise fully formed strand of building blocks. This “rotaxane-capping” protocol is significantly more efficient than the “final-step-threading” method employed previously and enables the synthesis of threaded molecular machines that operate on extended oligomer, and potentially polymer, tracks. The methodology is exemplified through the preparation of a machine that adds four amino acid building blocks from a strand in sequence, featuring up to 20-membered ring native chemical ligation transition states

An artificial molecular machine that builds an asymmetric catalyst

Data file for SEC trace of track 3 and machine 1

Sequence-specific peptide synthesis by an artificial small-molecule machine.

The ribosome builds proteins by joining together amino acids in an order determined by messenger RNA. Here, we report on the design, synthesis, and operation of an artificial small-molecule machine that travels along a molecular strand, picking up amino acids that block its path, to synthesize a peptide in a sequence-specific manner. The chemical structure is based on a rotaxane, a molecular ring threaded onto a molecular axle. The ring carries a thiolate group that iteratively removes amino acids in order from the strand and transfers them to a peptide-elongation site through native chemical ligation. The synthesis is demonstrated with ~1018 molecular machines acting in parallel; this process generates milligram quantities of a peptide with a single sequence confirmed by tandem mass spectrometry