Chemical biology: Chemistry as an essential tool in biology

Abstract

La biologia química, entesa com l’ús d’eines químiques per a l’estudi de fenòmens biològics, ha esdevingut una disciplina fonamental per a investigar les funcions de les proteïnes, el seu paper dins les complexes xarxes de senyalització cel·lular, per a la identificació de noves dianes terapèutiques i, en definitiva, per a estudiar les bases moleculars que regulen els processos biològics, tant en condicions normals com patològiques. En aquest article es detallen mitjançant alguns exemples les característiques d’aquesta àrea de recerca multidisciplinària, que comprèn la química orgànica, la biologia molecular, cel·lular iestructural o la biofísica, i se centra, entre d’altres, en el disseny de molècules amb capacitat per a modular l’activitat i les interaccions de les proteïnes, la síntesi de sondes fluorescents o el desenvolupament de mètodes químics per a la síntesi, modificació i immobilització de proteïnes.Paraules clau: Química biològica, reaccions bioortogonals, síntesi i modificació de proteïnes, proteïnes Ras.Chemical biology relies on the use of chemical tools for the characterization of biological processes. In the last decade, this multidisciplinary research area involving organic chemistry as well as molecular, cellular and structural biology and biophysics, among other fields, has played a key role in the identification of protein function and its importance in complex cellular signalling networks and especially in the elucidation of the molecular principles regulating biological processes in both health and disease. This paper presents some examples and describes some of the major research areas in chemical biology, including the design and synthesis of molecules to modulate protein activity and interactions, the synthesis of fluorescent reporters and the development of chemical methods enabling protein synthesis, modification and immobilization.Keywords: Chemical biology, bioorthogonal reactions, protein synthesis and modification, Ras proteins