Ang paglabag sa mga patakaran ng kimika ay nagpapakita ng isang bagong reaksyon – na may mga aplikasyon mula sa paglikha ng mga bagong gamot hanggang sa paggawa ng pagkain

Nilabag ng mga mananaliksik ang mga panuntunan sa engineering ng enzyme upang mai-unlock ang isang bagong pamamaraan ng paglikha ng mga reaksyong kemikal na maaaring mag-unlock ng isang hanay ng mga bagong aplikasyon – mula sa paglikha ng mga bagong gamot hanggang sa paggawa ng pagkain.

Sa kanyang kamakailang post sa Likas na catalysis, Propesor Francesca Paradisi at Dr. Martina Contente ng Unibersidad ng Nottingham at ang Unibersidad ng Bern upang ipakita ang isang bagong pamamaraan para sa mas mahusay na paggawa ng mga kemikal na molekula sa pamamagitan ng isang bagong isang hakbang na reaksyon sa isang enzyme.

“Ipinakita namin kung paano ang isang napaka-simpleng pagbago sa isa sa mga pangunahing residues ng isang kapaki-pakinabang na enzyme ay kapansin-pansing pinalawak ang hanay ng sintetiko, na pinapayagan ang paggamit ng isang mutant variant sa paghahanda ng hinihingi na mga kemikal na molekula pati na rin ang mga natural na metabolite na mahalaga sa maraming mga proseso ng biological sa katawan.”

Propesor Paradis, Propesor ng Biocatalysis sa Nottingham School of Chemistry

Anumang aklat-aralin sa mga enzyme ay mag-uulat sa kung paano catalytic mga amino acid sa anumang naibigay na pamilya ng mga enzyme sila ay lubos na napangalagaan, sa katunayan sila ay isang lagda ng uri ng kimika na magagawa ng enzyme. Ang mga pagkakaiba-iba ay nangyayari at sa ilang mga kaso kung ito ay isang pamalit na amino acid ay katulad, pareho ay matatagpuan sa isang makabuluhang proporsyon sa likas na katangian, ngunit ang iba ay maaaring maging mas hindi gaanong karaniwan at nagaganap lamang sa isang limitadong bilang ng mga species.

“Sa pag-aaral na ito, ginalugad namin ang isang buo na lugar ng engineering sa enzyme at binago ang isang pangunahing nalalabi na catalytic sa aktibong lugar ng enzyme,” idinagdag ni Propesor Paradisi, “dati na naisip na ito ay sanhi ng pagkawala ng aktibidad ng enzyme, ngunit nalaman namin na hindi ito ang kaso kung ang biocatalyst na ito ay ginagamit sa direksyong gawa ng tao, at sa katunayan, ang hinihingi ngunit napaka kapaki-pakinabang na mga molekula ay maaari na ngayong magawa sa ilalim ng banayad na kundisyon na maaaring madaling palakihin at muling gawing komersyal para magamit sa iba’t ibang mga produkto. “

Upang baguhin ang lawak ng substrate ng enzyme, pangkalahatang ginawa ang pag-access sa mga mutating residues na kasangkot sa pagkilala sa substrate, alinman sa pamamagitan ng makatuwiran na disenyo o ng kontroladong ebolusyon, na may mga catalytic residues na laging nananatiling buo.

Ang mutant variant ng acyltransferase enzyme ay mabilis na nabuo, at habang ang katutubong biocatalyst ay nagtrabaho sa mga alkohol at linear na amin, ang mutant ay nagtrabaho din sa mga thiol at higit na mas kumplikadong mga amin. Ipinakita ng pananaliksik na ang bagong pagkakaiba-iba ay talagang nawalan ng kakayahang mag-hydrolyze ng mga ester, ngunit para sa mga synthetic na aplikasyon kung saan kinakailangan upang bumuo ng mga ester o iba pang mga functional group (thioesters at amides) at hindi ito madidikit, ito talaga ang pangunahing bentahe.

“Nagkaroon kami ng kamangha-manghang puna mula sa pag-aaral na ito mula sa pang-agham na pamayanan dahil nagbibigay ito ng isang bagong tool para sa kimika na maaaring mailapat sa isang malawak na hanay ng mga reaksyon ng molekular.” Ang katotohanan na ito ay isang napaka-matatag na reaksyon na nabuo nang hindi nangangailangan ng mga tukoy na kundisyon ay nangangahulugang mayroon itong potensyal para sa murang komersyal na aplikasyon sa paggawa ng mga bagong gamot. Naniniwala kaming na-unlock namin ang isang bagong kumbinasyon sa mga catalytic triad na tila ayaw ng kalikasan, marahil upang higpitan ang kontrol sa reaktibiti, ngunit maaaring ito ay isang tunay na minahan ng ginto para sa mga chemist. “

Sinabi ni Dr. Martina Contente

Sanggunian: “Ang Strategic Ser / Cys Exchange sa Catalytic Triad ay nagbubukas sa Acyltransferase-Mediated Synthesis of Thioesters and Tertiary Amides”, Martina L. Contente, David Roura Padrosa, Francesco Molinari at Francesca Paradisi, Nobyembre 30, 2020, Likas na catalysis.
DOI: 10.1038 / s41929-020-00539-0

Related articles

Comments

LEAVE A REPLY

Please enter your comment!
Please enter your name here

Share article

Latest articles

Mga bloke ng dami ng gusali para sa mga kakaibang elektronikong katangian ng magnetiko at magnetiko

Ang mga metal ng paglipat ay naka-crosslink sa graphene ng isang form ng electron beam na nangangako ng mga bloke ng kabuuan ng gusali....

Global Warming Threatens Food Chains – “Ang Epekto ay Maaaring Maging Mahusay”

Sinuri ng pag-aaral ang plankton sa mga lawa ng tubig-tabang na nahantad sa pitong taon ng pang-eksperimentong init. Kredito: University of Exeter Ang pagtaas...

Pagbotelya ng Pinakalamig na Plasma sa Daigdig upang Ipakita ang mga Lihim ng Lakas ng Fusion

Ang mag-aaral na nagtapos sa Rice University na si Grant Gorman ay nagtatrabaho sa Rice's Ultracold Atoms at Plasmas Lab. Larawan: Jeff Fitlow...

Pakiramdam ng Paglahok sa Susi sa Pagsulong

Ang mga mag-aaral ng high school ay lalo na na uudyok sa loob ng paaralan kung sa palagay nila kabilang sila sa kanilang paaralan. Maaaring...

Ang mga mananaliksik ay nagkakaroon ng mas mabilis na pagtatasa ng network upang mapahusay ang mga referral algorithm at mga paghahanap sa web

Ang mga mananaliksik ng MIT ay bumuo ng software upang mas mahusay na patakbuhin ang mga aplikasyon ng grapiko sa isang saklaw ng hardware...

Newsletter

Subscribe to stay updated.