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
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» 5.12.2016 Платина с отрицательным зарядом 29.11.2016 В «плоский мир» въехала молекула – колесо со спицами 21.11.2016 Носки превращаются в гибкие хемосенсоры Подписка на новости
Новости компаний
03.04.23
|
Химпром, ПАО
Все новости
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 13.12.22 | Химпром, ПАО «Химпром» присоединился к проекту «Жить и работать в Чувашии» 06.12.22 | Химпром, ПАО «Химпром» взял лидерство в реализации профориентационного проекта УПК 21 Подписка на новости
|