481.5
+0.15
565.52
-0.45
8.39
-0.01
+8
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
15:05
18 Октября 2017
Украина разорвала еще одно соглашение с РФ в военной сфере
Украина разорвала еще одно соглашение с РФ в военной сфере
13:27
18 Октября 2017
Американский писатель получил Букеровскую премию за роман о Линкольне
Он стал вторым подряд американским писателем, выигравшим эту премию
12:16
18 Октября 2017
Трамп за год президентства потерял $600 млн., став главным неудачником рейтинга Forbes
Американский журнал Forbes опубликовал новый список 400 самых богатых американцев 2017 года
11:41
18 Октября 2017
Над Лондоном взошло кровавое солнце или "предвестие апокалипсиса" (ФОТО, ВИДЕО)
В социальных сетях заподозрили неладное, глядя на лондонское небо, которое окрасилось в оранжевый цвет, и рыже-красное солнце
11:12
18 Октября 2017
Суд продлил Серебренникову срок домашнего ареста до января
Басманный суд продлил до 19 января 2018 года срок домашнего ареста режиссеру Кириллу Серебренникову
09:41
18 Октября 2017
Принц Уильям и герцогиня Кембриджская объявили о сроке рождения третьего ребенка (ФОТО)
Герцогиня Кембриджская и во время предыдущих беременностей страдала приступами тошноты, так что особой тревоги ее плохое самочувствие не вызывает
12:50
16 Октября 2017
Курды сообщили об атаках иракской армии в Киркуке
Иракские курды заявили об атаках правительственных войск на их позиции в провинции Киркук
10:38
16 Октября 2017
Госсекретарь США ответил на вопрос о "публичной кастрации" Трампом
Рекс Тиллерсон удивил журналистов быстрым и лаконичным ответом на вопрос о мнении, будто президент США Дональд Трамп своими резкими высказываниями в адрес КНДР и Ирана фактически "публично кастрирует" госсекретаря
21:19
12 Октября 2017
США уходят из ЮНЕСКО
Начальник пресс-службы американского Госдепартамента Хезер Науэрт отметила, что отметила, что "это решение далось нелегко"
10:08
11 Октября 2017
Директор Хворостовского опроверг слухи о смерти известного певца
Информация о смерти оперного певца Дмитрия Хворостовского абсолютно неверна
09:41
11 Октября 2017
Глава правительства Каталонии подписал декларацию независимости (ФОТО)
Глава правительства Каталонии Карлес Пучдемон и другие руководители автономии подписали накануне вечером документ о провозглашении независимости региона от Испании
20:24
10 Октября 2017
ПАСЕ избрала временного председателя после отставки проазербайджански настроенного главы организации (ФОТО)
Новый председатель ассамблеи останется на своем посту до открытия следующей очередной сессии