打破化学规则开启新的反应方式
科学家们打破了酶工程的规则,开启了一种新的化学反应方法,可以开发出广泛的新应用领域,从创造新药到食品生产。
在他们今天发表在《自然催化》杂志上的论文中,诺丁汉大学和伯尔尼大学的弗朗西斯卡·帕拉迪西教授和玛蒂娜·康特恩特博士展示了一种新方法,在酶中通过新的一步反应更有效地产生化学分子。
任何关于酶的教科书都会提到在任何给定的酶家族中,催化氨基酸是高度保守的,实际上是酶能够进行特定化学反应类型的标志。变异确实会发生,在某些情况下,如果替换的氨基酸相似,两者都可以在大量蛋白质中找到,但其他众多氨基酸可能较不常见,仅在有限数量的物种中发现。
“在这项研究中,我们探索了酶工程的一个未开发领域,并修改了酶活性位点中的一个关键催化残基,”帕拉迪西教授补充道,“以前人们认为这样做会导致酶活性的降低,但我们发现当这种生物催化剂被用于合成方向时,事实并非如此,实际上,在温和条件下现在可以制造出挑战性但非常有用的分子,这些分子可以很容易地进行规模化并被商业复制,用于广泛的产品中。”
改变酶的底物范围通常是通过突变参与底物识别的残基来实现的,无论是通过合理设计还是定向进化,始终保持催化活性残基不受影响。
这种酰基转移酶酶的突变变异体被迅速创建,而原生生物催化剂可以与醇和线性胺一起工作,突变种可以与硫醇和更复杂的胺一起工作。研究表明,新的突变体的确失去了水解酯的能力,但在合成应用中,需要制备酯或其他功能团(硫酯和酰胺)而不是水解的情况下,这实际上是一个主要优势。
更多信息请联系诺丁汉大学科学系媒体关系经理简·艾克,电话+44(0)115 951 5751,电子邮件jane.icke@nottingham.ac.uk
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