поиск |
Новости химической науки > Компьютер и дизайн искусственных ферментов8.3.2008 Исследователи из США разработали и синтезировали искусственный фермент, начав свой синтез «с нуля» (без использования готовых белков и ферментов).
Искусственный фермент, созданный с помощью компьютерного моделирования, еще сильно уступает в активности своим природным аналогам, однако новая работа демонстрирует принципиальную возможность дизайна фермента заданной структуры для любой химической реакции.
Лин Янг (Lin Jiang) из Университета Вашингтона в Сиэтле поставил перед своей группой задачу разработки структуры фермента, катализирующего разрыв углерод-углеродных связей в соединениях, не встречающихся в природе. Они выбрали реакцию ретроальдольной конденсации– удаление боковой цепи от нафтилового альдегида.
Активный центр искусственного фермента: водородно-связывающие группы обозначены светло-зеленым, остаток лизина – оранжевым, гидрофобный пакет обозначен серой сеткой; нафтиловый альдегид (сборная модель ключевых переходных состояний) обозначен желтым. (Рисунок из Science, 2008, 319, 1387)
Механизм реакции ретроальдольной конденсации описывается 12 четкими стадиями, в результате каждой из которых образуется новый интермедиат или активированный комплекс. Некоторые типы активированных комплексов должны быть стабилизированы для протекания последующей реакции. Эта функция наряду с переносами электронов и протонов, необходимыми для протекания реакции, выполняется с помощью аминокислотных остатков и молекул воды, расположенных в активном центре фермента.
После построения общей сборной модели переходных состояний реакции исследователи смогли разработать несколько типов возможных активных центров, удовлетворяющих всем требованиям. После этого было выбрано несколько белков-«шаблонов», состоящих в среднем из 200 аминокислотных остатков, третичная структура которых формировала требуемый активный центр.
Результаты расчетов позволили остановиться на 1000 ферментов, которые, в соответствии прогнозами, должны были отличаться каталитической активностью. Было синтезировано 72 фермента, 32 из которых действительно демонстрировали каталитическую активность. Наиболее эффективный фермент способствовал 10000 увеличению скорости в сравнении с некаталитическим вариантом.
Источник: Science, 2008, 319, 1387 (doi: 10.1126/science.1152692) метки статьи: #биохимия, #квантовая химия, #кинетика и катализ, #органическая химия, #органический синтез, #физическая химия Перепечатка статьи разрешается при условии размещения активной гиперссылки на ChemPort.Ru Комментарии к статье:
Вы читаете текст статьи "Компьютер и дизайн искусственных ферментов" Перепечатка статьи разрешается при условии размещения активной гиперссылки на ChemPort.Ru |
Читайте также:
Все новости
11.8.2024 Лекарства на малых молекулах: только вверх! 7.8.2024 Имплантируемые батареи заряжаются от кислорода прямо в организме??? 7.8.2024 Почему некоторые исследователи считают, что кальций - это будущее аккумуляторов 23.3.2023 Эта новая молекула обязана своей хиральностью только кислороду. 25.12.2016 Вещества, которые нас порадовали в уходящем году 13.12.2016 Морская вода позволит освободиться от «литиевой иглы» Подписка на новости
Новости компаний
07.08.24
|
Самарская область
Все новости
Самарская область ведет переговоры о производстве композитного углеволокна 08.06.24 | «Химпром» признан лучшим объектовым звеном в Нoвочебоксарске «Химпром» признан лучшим объектовым звеном в Нoвочебоксарске 03.04.23 | Химпром, ПАО Работа на «Химпроме» становится все более привлекательной 03.04.23 | Химпром, ПАО Работа на «Химпроме» становится все более привлекательной 03.04.23 | Химпром, ПАО Новый подход «Химпрома» к чистому воздуху и воде в Чувашии Подписка на новости
|