Los aminoácidos αácidos quirales inducen una estructura jerárquica quiral en carbonato de calcio

La quiralidad es ubicua en biología, incluyendo en la biomineralización, donde se encuentra en muchas estructuras endurecidas de organismos invertebrados marinos y terrestres (por ejemplo, conchas de gasterópodos en espiral). Aquí mostramos que las arquitecturas quirales, organizadas jerárquicamente para el carbonato de calcio (vaterita) pueden ser controladas simplemente añadiendo aminoácidos ácidos quirales (Asp y Glu). La suprastructura toroidal quiral de vaterita con una morfología en espiral 'diestro' (en sentido antihorario) es inducida por los enantiómeros L de Asp y Glu, mientras que la morfología 'zurdo' (en sentido horario) es inducida por los enantiómeros D, y alternar secuencialmente entre enantiómeros de aminoácidos provoca un cambio en la quiralidad. Se propone la inclinación de nanopartículas tras la unión de aminoácidos quirales como un mecanismo de crecimiento quiral, donde una nanopartícula subunidad 'madre' genera una nanopartícula 'hija' ligeramente inclinada, que, mediante amplificación en varias escalas de longitud, crea láminas minerales orientadas y suprastructuras de vaterita quirales. Estos hallazgos sugieren un mecanismo molecular sobre cómo los enantiómeros relacionados con la biomineralización podrían ejercer un control jerárquico para formar suprastructuras quirales extendidas.