Створено «біонічний» фермент з унікальними каталітичними здібностями

Вчені зуміли видалити іон заліза, скоординований в молекулі міоглобіну, і замінити його на благородний іридій. Штучний білок виявився здатним каталізувати реакцію, для якої невідомо жодного природного ферменту. Про це повідомляє стаття, опублікована журналом .Небільшої білок міоглобін забезпечує перенесення кисню в серце і скелетних м'язах. Як і гемоглобін крові, зв'язування кисню відбувається в активному сайті білка - азотовмісній порфіриновій структурі з атомом заліза в центрі. Це досить універсальна конструкція, в різних варіаціях металовмісні порфірини входять до складу молекул, що виконують безліч різноманітних функцій. Цю здатність намагаються використовувати і для отримання ефективних промислових каталізаторів. Деякі вчені працюють над модифікаціями білкової частини таких молекул, інші намагаються виділяти і використовувати окремо порфіринові пігменти. Хіміки з групи професора Університету Берклі Джона Хартвіга (John Hartwig) пішли третім шляхом, вносячи зміни у вихідний природний металопротеїновий комплекс ферменту. Авторам вдалося модифікувати гени міоглобіну кашалотів, а також цитохрому, іншого порфіринвмісного білка, бактерій. Після внесення таких генів у клітини кишкової палички і культивування їх на збідненому залізному середовищі вчені змогли виділити білкові комплекси, що не містять порфіринметалічного кофактора: їх виробництво було на порядок вище, ніж «побічний» вихід білків природної форми. Це дало їм гнучку «платформу» для конструювання ферментів, і хіміки додавали до них безліч різних порфіринів з різними металами, отримавши десятки потенційно корисних і не існуючих в природі біокаталізаторів. Одним з найбільш перспективних автори називають штучний білок на основі міоглобіну, що містить атом іридію - благородного металу, який не використовується живими організмами. Вони показали, що такий фермент здатний каталізувати перетворення С-Н зв'язків на С-С за рахунок вставки двовалентного вуглецю. Вченим вдалося навіть отримати дві форми білка, які каталізують синтез різних енантіомерів кінцевих хіральних продуктів. Створення різноманітних біокаталізаторів на основі природних ферментів може призвести до справжнього прориву в хімічній промисловості. Здатні працювати при нормальній температурі і рН, високоселективні, вони зроблять багато промислово важливі хімічні перетворення дешевшими, ефективнішими і безпечнішими для навколишнього середовища.


COM_SPPAGEBUILDER_NO_ITEMS_FOUND