486.33
+0.12
521.78
+4.16
8.19
+0.04
-3
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
12:52
24 Января 2017
Комитет сената США утвердил Тиллерсона на пост госсекретаря
Для вступления в должность Тиллерсону необходимо заручиться поддержкой всей палаты
12:46
24 Января 2017
Сирийская оппозиция не подпишет коммюнике по встрече в Астане
Делегация оппозиции настроена скептически и считает, что страны-гаранты "больше думают о своих интересах, чем о сирийском народе"
10:58
24 Января 2017
Николь Кидман получает угрозы за слова в поддержку Трампа
Уже две голливудские студии разорвали с актрисой контракты после её слов в поддержку Дональда Трампа
09:00
24 Января 2017
Сенат утвердил Майкла Помпео новым главой ЦРУ США
Майкл Помпео ранее заявлял, что Россия "агрессивно восстанавливает свои позиции" в мире", "угрожает Европе и почти ничего не делает для содействия разгрому ИГИЛ"
12:25
23 Января 2017
Армянка Глэдис Береджиклян стала премьер-министром одного из австралийских штатов
Береджиклян родилась в 1970 году в Сиднее, в семье армянских мигрантов с Ближнего Востока.
09:50
23 Января 2017
Юристы намерены подать в суд на Трампа, обвинив его в нарушении конституции США
По мнению юристов, президент США нарушил положения, которые запрещают лицам, находящимся во главе государства, принимать вознаграждения и выплаты от иностранных правительств
19:21
22 Января 2017
Мадонна нецензурно высказалась в адрес Трампа и пообещала взорвать Белый дом
Мадонна выступила с речью во время "Марша женщин" в Вашингтоне
22:17
21 Января 2017
Ульяновский суд признал вяленую свинину угрозой российской конституции
Сайт испанского интернет-магазина Jamonshop, специализирующегося на продаже хамона запрещен Роскомнадзором
20:43
20 Января 2017
В Вашингтоне проходит инаугурация Дональда Трампа (LIVE)
Барак Обама покидает Белый дом, уступая место миллиардеру-республиканцу
15:03
20 Января 2017
Боевики ИГ уничтожили несколько древних памятников в Пальмире
Часть древнеримского театра и знаменитый тетрапилон (четыре колонны) на территории древнего комплекса близ сирийского города Пальмира разрушили боевики "Исламского государства".
13:47
20 Января 2017
Боевики ИГ разрушили часть Римского театра и всемирно известный Тетрапилон в Пальмире
Ранее сообщалось, что террористы перебрасывают в город большое количестов взрывчатки
09:25
20 Января 2017
Роберт Де Ниро возглавил демонстрацию против Трампа в Нью-Йорке
К нему присоединились также Алек Болдуин и Марк Руффало и актрисы Джулиана Мур, Мариса Томей и Шейлин Вудли.