486.74
+0.05
517.99
+0.2
8.43
-0.08
-7
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
09:59
20 Февраля 2017
Россия и США остаются крупнейшими экспортерами вооружений
По данным Стокгольмского международного института исследований проблем мира, на долю вместе взятых США и России с 2012 по 2016 год пришлось 56% от общего объема продаж вооружений
09:07
20 Февраля 2017
Иран хочет создать стратегический союз с РФ на Ближнем востоке
Спикер иранского парламента Али Лариджани также опроверг слухи о разногласиях между странами
12:47
18 Февраля 2017
Министр обороны Турции обвинил НАТО в невыполнении обязательств
НАТО в настоящее время не выполняет свои обязательства на юго-восточном фланге, заявил министр обороны Турции Фикри Ышык.
08:28
17 Февраля 2017
Суд одобрил запрос об аресте фактического руководителя ГК Samsung
Суд Южной Кореи одобрил направленный прокуратурой запрос об аресте вице-президента и фактического руководителя группы компаний Samsung Ли Чжэ Ёна
10:45
16 Февраля 2017
Уровень стресса в США вырос до рекордного за 10 лет уровня из-за Трампа
Во время пика предвыборной кампании в США американцы испытывали гораздо меньший стресс по сравнению с показателями января 2017 года
21:20
15 Февраля 2017
Землетрясение произошло на армяно-грузинской границе
Землетрясение магнитудой 2.6 произошло в среду вечером в 19:37 на армяно-грузинской границе, сообщает пресс-служба МЧС Армении со ссылкой на данные сейсмостанций Службы сейсмической защиты.
14:40
15 Февраля 2017
Совфед РФ ратифицировал соглашение о деятельности совместных следственных групп в странах СНГ
По словам замминистра внутренних дел РФ Александра Романова, соглашение "позволит упростить порядок взаимодействия во время следствия"
13:57
15 Февраля 2017
Спецслужбы СНГ в 2017 г. проведут учения по выявлению вербовщиков террористов в соцсетях
В ходе работы по противодействию вербовке боевиков в банке данных АТЦ накоплены данные о материалах и ресурсах в интернете, признанных террористическими и экстремистскими в государствах СНГ
13:12
15 Февраля 2017
Опрос: любовь россиян к Сталину достигла исторического максимума за 16 лет
Россияне все лучше относятся к Иосифу Сталину, Леониду Брежневу и Владимиру Путину, следует из нового опроса Левада-центра.
12:21
15 Февраля 2017
Индия установила мировой рекорд по числу запущенных спутников
Предыдущий рекорд одновременного запуска принадлежал России - 37 спутников в 2014 году
12:15
15 Февраля 2017
Встреча Лаврова и Тиллерсона планируется 16 февраля в Бонне
Встреча министра иностранных дел РФ Сергея Лаврова и госсекретаря США Рекса Тиллерсона планируется 16 февраля в Бонне, заявила официальный представитель МИД РФ Мария Захарова.
11:19
15 Февраля 2017
Могерини заявила о возможной потере США роли мирового лидера
Представитель Евросоюза по иностранным делам подчеркнула, что еще "никогда не видела Соединенные Штаты такими поляризованными, разделенными и отягощенными конфликтами"