483.82
-0.09
522.04
-3.39
8.49
+0.01
+2
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
20:03
29 Марта 2017
У "короля ужасов" могут отсудить $500 миллионов за плагиат
В этом году летом выйдет экранизация "Темной башни" с Мэттью Макконахи и Идрисом Эльбой в главных ролях
18:47
29 Марта 2017
Патриарх Всея Руси нашел виноватых в революции 1917 года
Патриарх Всея Руси выяснил, кто виноват в революции 1917 года
16:01
29 Марта 2017
Аэропорт на родине знаменитого вина переименован в честь Криштиану Роналду
Торжественная церемония переименования аэропорта Мадейры (Португалия) в честь футболиста сборной страны и испанского "Реала" Криштиану Роналду состоялась в среду
12:10
29 Марта 2017
Британский премьер подписала письмо, которое запустит Brexit
Премьер-министр Великобритании Тереза Мэй подписала письмо, которое официально запустит процесс выхода Великобритании из Европейского союза.
09:07
29 Марта 2017
Сенат США ратифицировал договор о вступлении Черногории в НАТО
Документ с результатами голосования будет направлен в Белый дом для подписания президентом США Дональдом Трампом.
21:27
28 Марта 2017
Парламент Шотландии одобрил проведение повторного референдума о независимости
Депутаты парламента Шотландии (Холируд) поддержали инициативу шотландского правительства по проведению второго референдума о независимости региона
10:25
28 Марта 2017
Для граждан Грузии начал действовать безвизовый режим в ЕС
Граждане Грузии с 28 марта могут без виз в течении 90 дней в каждые полгода посещать практически все страны Европы за исключением Ирландии и Великобритании.
11:17
27 Марта 2017
Марин Ле Пен предрекла гибель Евросоюза
Сторонники встретили слова лидера "Национального фронта" громкими возгласами одобрения и аплодисментами
14:09
24 Марта 2017
В России приостановлена деятельность секты "Свидетели Иеговы"
Министерство юстиции России приостановило деятельность религиозной организации "Управленческий центр Свидетелей Иеговы в России" в связи с осуществлением ею экстремистской деятельности
19:29
23 Марта 2017
Убийца экс-депутата Госдуны РФ Вороненкова умер в больнице в Киеве
Мужчина, застреливший в четверг днем в Киеве экс-депутата Госдумы РФ Дениса Вороненкова и раненный его охранником, умер в больнице, сообщили в украинской полиции
16:13
23 Марта 2017
Медведев заявил, что не болел в последнее время
Премьер-министр России Дмитрий Медведев заявил, что не болел в последнее время.
10:25
22 Марта 2017
КНДР осуществила неудачный ракетный запуск
Ракетный пуск, произведенный в КНДР утром, оказался неудачным