478.55
+0.13
562.3
+0.63
8.1
+0.05
+24
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
19:39
21 Августа 2017
США приостанавливают выдачу виз по всей России
США с 23 августа приостанавливают выдачу неиммиграционных виз по всей России
10:58
21 Августа 2017
Андрей Малахов рассказал о новом месте работы и причинах ухода с Первого канала
Он отметил, что на новом месте работы будет не только ведущим, но и продюсером
22:24
20 Августа 2017
В организации теракта в Барселоне подозревается имам местной мечети
Выступления ас-Сатти не имели никакого отношения к радикальному исламу
17:29
20 Августа 2017
Австрия не потерпит вмешательства Турции в свои внутренние дела - глава МИД
"Постоянное вмешательство Эрдогана во внутренние дела других государств, а это происходит не только в Германии, я совершенно ясно отвергаю", - сказал Курц
13:26
19 Августа 2017
Российский телеканал Life прекратил вещание
Телеканал Life обратился в субботу к телезрителям с просьбой отныне смотреть новости проекта в его социальных сетях и на сайте
00:12
18 Августа 2017
ИГ взяло на себя ответственность за теракт в Барселоне (ВИДЕО)
Террористическая группировка "Исламское государство" взяла на себя ответственность за теракт в Барселоне
10:04
17 Августа 2017
Запад вынес борьбе Азербайджана с ИГ вотум недоверия, назвав ее «заведомо неэффективной»
Международная комиссия по правам человека на Ближнем Востоке заявила, что спецслужбы ряда стран, куда входит Азербайджан, растеряли кредит доверия у своих западных коллег в плане борьбы с ИГ
19:36
15 Августа 2017
Готовится к изданию книга с документами о гибели Гагарина
Документы и схемы, касающиеся гибели первого космонавта Земли Юрия Гагарина, будут представлены в новой книге советского космонавта Алексея Леонова
17:15
15 Августа 2017
Иран пригрозил выйти из ядерного соглашения в случае новых санкций США
Иран может "в считанные часы" выйти из ядерного соглашения с мировыми державами, если США продолжат расширять санкции, заявил президент Ирана Хасан Роухани
10:21
15 Августа 2017
В ЮАР впервые удалось заснять редкого розового слоненка (ВИДЕО)
Автор ролика отмечает, что такие слоны встречаются очень редко
10:48
14 Августа 2017
Миссия невыполнима: Том Круз получил травму, выполняя трюк на съёмках (ВИДЕО)
Круз должен был перепрыгнуть с одного здания на другое, но не допрыгнул и ударился о стену
09:52
14 Августа 2017
"Мы начинаем откатываться": Лукашенко рассказал об ухудшении отношений Белоруссии и России
Президент Белоруссии Александр Лукашенко сообщил, что белорусско-российских отношениях наблюдается отрицательная динамика