482.84
+0.58
521.61
+4.72
7.62
+0.05
-6
Погода в Ереване
Рус
Ученые впервые создали искусственный биологический катализатор химической реакции
12:13
16 Июля 2010

Ученые впервые сумели с нуля создать биологический катализатор для важной промышленной химической реакции, что позволит в будущем синтезировать ферменты для многих других химических процессов, не имеющих природных аналогов, сообщается в четверг в статье исследователей, опубликованной в журнале Science .

Авторы работы, группа биохимиков во главе с Джастином Сигелем (Justin Siege) из Вашингтонского университета в Сиэтле, США, разработали биологическую молекулу-катализатор для так называемой "межмолекулярной реакции Дильса-Альдера", передает РИА Новости.

 Эта реакция позволяет проводить слияние двух органических молекул определенного типа с образованием циклических структур, являющихся важными фрагментами многих терапевтических препаратов и лекарств. Большое значение этой реакции для химической промышленности было отмечено Нобелевской премией, которую Курт Адлер и Отто Пауль Герман Дильс, ее первооткрыватели, разделили между собой в 1950 году.

Несмотря на ее широкое применение в химическом синтезе, ученым до сих пор не удалось найти ни одного природного катализатора межмолекулярной реакции Дильса-Альдера. Существуют ферменты, ускоряющие лишь внутримолекулярный тип этой реакции, когда циклизация и образование новых связей происходит "внутри" одной и той же молекулы.

Синтетические катализаторы, являющиеся сложными органическими молекулами, позволяют проводить межмолекулярную реакцию стереоселективно - контролировать взаимное расположение функциональных химических групп во вновь образующихся циклических фрагментах синтезируемого вещества. Это расположение оказывается решающим, когда речь идет о физических свойствах или биологической активности вновь получаемого вещества.

Ферменты, в отличие от синтетических молекул, можно получать с помощью генетически модифицированных микроорганизмов и бактерий, что может существенно уменьшить их стоимость, однако, до сих пор ученым не удавалось взять эту высоту: создать искусственную биологическую молекулу с определенной структурой и свойствами, не имея ее природного аналога в качестве образца.

Создать биологический катализатор, ускоряющий процесс стереоселективной циклизации двух молекул с образованием одной, ученые под руководством Сигеля сумели на основании лишь теоретических представлений о строении биологических молекул и природе химических процессов. Для этого химики применили квантовохимическое моделирование промежуточных стадий реакции, а также вычислительные алгоритмы, позволяющие предсказывать трехмерную структуру биологических молекул на основании их химической формулы.

После проведения теоретических расчетов, ученые получили около миллиона возможных белковых структур, которые могли бы проявлять каталитическую активность в реакции Дильса-Альдера. Используя математические алгоритмы и химическую интуицию, исследователи сумели остановиться на 84 белковых структурах, которые в дальнейшем были ими получены с помощью генетического модифицирования бактерий E.coli. Два из этих белков показали хоть и небольшую, но все же явно выраженную каталитическую активность в реакции межмолекулярной циклизации Дильса-Альдера.

Такая активность заметно ниже активности природных катализаторов, выполняющих внутримолекулярную реакцию, однако ученые уверены, что дальнейшее развитие их метода позволит существенно повысить эффективность подобных катализаторов и создать принципиально новые ферменты для других типов химических процессов, требующих наличия катализатора.—0--

Loading...
Материалы по теме
Другие материалы раздела
21:08
08 Декабря 2016
Правозащитники предложили упростить выдачу российских паспортов носителям русского языка
Предлагается заменить для них условие о прекращении прежнего гражданства на заявление об отказе от гражданства с отметкой посольства о принятии
18:48
08 Декабря 2016
Граждане Украины и Грузии смогут ездить в страны ЕС без виз
Евросоюз вскоре позволит гражданам Украины, Грузии и Косова поездки без виз, так как удалось решить вопрос о механизме приостановки безвизового режима
14:56
07 Декабря 2016
The Washington Post: посол США в ООН назвала Геноцидом убийства армян 1915 года в Османской империи
Посол США в ООН Саманта Пауэр нарушила табу на слово "геноцид", действующее длительное время для официальных лиц США, напомнив об  "отрицании Геноцида армян"
10:42
07 Декабря 2016
Полиция отказала Киркорову в возбуждении дела о вымогательстве в отношении Трунова и Маруани
Ранее Киркоров написал в полицию заявление о вымогательстве лидером группы "Space" 1 млн евро
21:33
06 Декабря 2016
Меркель впервые призвала запретить ношение паранджи в Германии
Канцлер Германии Ангела Меркель призвала к введению в Германии запрета на ношение в публичных местах религиозной одежды, полностью закрывающей лицо
16:37
06 Декабря 2016
Неделя Нобелевских торжеств стартовала в Стокгольме
По традиции она началась с посещения Нобелевского музея в Старом городе, где лауреаты и их семьи впервые могут познакомиться друг с другом
15:57
05 Декабря 2016
Стали известны победители ежегодной научной премии Breakthrough Prize за 2016 год
В городе Маунтин-Вью (Калифорния, США) в исследовательском центре Эймса прошла церемония награждения лауреатов  ежегодной научной премии Breakthrough Prize по фундаментальной физике, математике и медицине.
11:49
05 Декабря 2016
"До Еревана долететь не можете": Азербайджан не пропустил летевший в Сирию российский Ил-76
Воздушное судно было вынуждено вернуться на аэродром вылета в Сочи
10:52
05 Декабря 2016
СМИ пишут о том, будет ли Канье Уэст разводиться с Ким Кардашян
Рэпера выписали из больницы, куда его госпитализировали из-за нервного срыва
09:54
05 Декабря 2016
Скончался основатель Исламского комитета РФ Гейдар Джемаль, известный своей антиармянской деятельностью
Председатель Исламского комитета России умер на 70-м году жизни после долгой болезни
21:52
04 Декабря 2016
Националист Хофер не смог одержать победу на президентских выборах в Австрии
Сам Хофер уже признал поражение и поздравил соперника с победой
15:34
04 Декабря 2016
"Евровидение-2017" может быть перенесено из Киева
Европейский вещательный союз ранее уже предупреждал Киев о такой возможности