480.22
-0.22
536.12
+0.67
8.04
-0.02
+20
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
11:39
21 Июня 2017
Очередной теракт в Европе: на вокзале Брюсселя прогремел взрыв
Личность террориста уже установлена, более того, он был известен полиции
14:42
20 Июня 2017
Шварценеггер о решении Трампа по соглашению о климату: один человек не сможет нас остановить
Шварценеггер уверен, что сторонники сохранения климата в конце концов добьются успеха
09:16
20 Июня 2017
Стал известен способ получить пожизненный "проездной" от авиаперевозчика
В сентябре 2016 года аналогичный случай произошел во время рейса ливийской авиакомпании Buraq Air
21:15
19 Июня 2017
Матадор впервые за сто лет погиб во Франции при трагических обстоятельствах
Королевская семья Испании, а также испанский премьер-министр Мариано Рахой и министр культуры страны выразили глубокое сожаление в связи с гибелью "великого тореро"
14:07
19 Июня 2017
Назначен новый посол России в Турции
Прежний чрезвычайный и полномочный посол РФ в Турции Андрей Карлов был убит 19 декабря 2016 года во время выступления на открытии фотовыставки в Анкаре, террорист стрелял дипломату в спину
13:58
19 Июня 2017
ЕС продлил санкции против Крыма
Это формальное решение приняли в понедельник главы МИД ЕС на встрече в Брюсселе
09:54
19 Июня 2017
Сторонники Макрона уверенно победили на парламентских выборах во Франции
Лидер нового правящего большинства, премьер-министр Эдуар Филипп заявил что "избиратели, поддержавшие "Республику на марше", проголосовали за надежду и оптимизм"
09:33
19 Июня 2017
Автофургон наехал на людей в Лондоне, пострадали не менее 10 человек
Один человек арестован, предположительно это водитель фургона
19:28
18 Июня 2017
Суд в Италии запретил рестораторам держать лобстеров во льду дабы не причинять им боль
Итальянский суд запретил ресторанам хранить лобстеров во льду перед приготовлением, так как это приносит им боль
12:21
18 Июня 2017
Гвардейцы массово упали в обморок на дне рождения Елизаветы II (ФОТО)
Гвардейцы упали в обморок на торжественном параде, посвященном официальному дню рождения королевы Елизаветы II
11:32
16 Июня 2017
Минобороны России объявило об уничтожении лидера ИГ
Лидер группировки "Исламское государство" Абу Бакр аль-Багдади, возможно, убит в Сирии в результате российского авиаудара
22:04
15 Июня 2017
Европейский суд оставил в силе санкции против Дмитрия Киселева
Также Киселев обязан оплатить издержки, связанные с рассмотрением его дела