SUBPROGRAMA HE (Programa específico): HE-ERC-Starting Grant

Tipo de acción: HORIZON-ERC

UPV/EHU: Coordinador

IP UPV/EHU: DANIEL RETA MAÑERU

Inicio del proyecto: 01/06/2024

Fin del proyecto: 31/05/2029

Breve descripción:

La química y la biología se rigen por las moléculas y por cómo interactúan. Fundamentalmente, lo que mantiene unidas a las moléculas son los enlaces químicos, formados por átomos que aparean todos sus electrones. Aunque es la opción preferida, no es la única: en los casos comparativamente raros en los que una molécula presenta electrones desapareados, adquiere un nuevo y fascinante estatus que transforma sus propiedades químicas y biológicas, mejor descrito por el nombre muy acertado de radical. A pesar del extraordinario conjunto de herramientas que se encuentran en las moléculas portadoras de radicales, los métodos de formación de radicales disponibles actualmente, que son bastante exigentes, significan que solo arquitecturas moleculares muy específicas pueden soportarlos, lo que limita inadvertidamente el alcance de su aplicabilidad.

El objetivo de este proyecto ERC es demostrar que la formación reversible de dirradicales tras la desprotonación es frecuente, y aún inexplorada, en las moléculas orgánicas donadoras-aceptoras en general, y utilizar este nuevo conocimiento para desarrollar nuevos criterios de diseño en moléculas emisoras de luz y en el descubrimiento de fármacos.

Para lograr este objetivo único, explotaré un patrón estructural generalizado de una manera novedosa, lo que permitirá que una molécula convierta reversiblemente su carga y espín y se convierta en un dirradical. Primero caracterizaré cómo diferentes constituyentes moleculares (des)favorecen la formación de dirradical en moléculas aisladas. Luego estableceré, por primera vez, el papel que desempeñan los dirradical en la definición de la función de las numerosas moléculas bioactivas que comparten el patrón estructural propuesto.

Al exponer el carácter dirradical que se pasa por alto en las familias generales de moléculas orgánicas desprotonadas, proporcionaré una comprensión mecanicista transformadora de i) las propiedades fotofísicas de las proteínas fluorescentes y ii) la reactividad de los fármacos de moléculas pequeñas, en particular una nueva clase de inhibidores covalentes. El campo de los radicales orgánicos se encuentra en una encrucijada crítica entre la química y la biología y, como tal, llevarlo un paso más allá tiene el potencial de polinizar de forma cruzada los campos de investigación y remodelar las fronteras de la investigación.