合成的酶催化作用Diels-Alder反应

在蛋白质工程的突破性成就,美国研究人员设计了一个合成的酶,催化作用Diels-Alder反应- - - - - -自然界中没有见过的东西。许多有机合成反应是关键,表明人工酶可能很快成为合成化学家的工具包的一部分。

贾斯汀·西格尔,西雅图华盛顿大学的,和他的同事们选择作为模型反应Diels-Alder二烯环加成作用,亲二烯体形成手性环己烯环。

“使用量子化学模型和化学直觉模型反应的过渡态,“团队成员Alexandre Zanghellini说。催化反应的关键是稳定这种转变与适当的氢键。“我们把这些氢键在相关空间然后查看图书馆的蛋白质支架找到候选人所需的特色,”西格尔说。

一个初始扫描10¹⁹蛋白质结构发现,一些潜在的活跃的网站,一百万年该法案。进一步计算建模这一数字减少到约100蛋白质-通常与约300个氨基酸残基,看上去有前途。

利用基因工程技术,这些蛋白在细菌在实验室制造。”然后打开细菌,取出蛋白与反应物放在试管,看看其中的任何一个工作,”西格尔说。大约50的蛋白质是稳定的,这两个催化的反应。

反应发生在一个数量级低于用金属催化剂,但高立体选择性和更大的底物特异性酶只希望使用一个特定的反应物。

我认为我们需要接近一个工业实验室,“Zanghellini说。研究人员说,改善活动有可能通过调整个别氨基酸在活性位点,这应该是可能的与其他系统引入附加功能如人工氨基酸或金属中心。betway必威游戏下载大全

可以想象自然延伸的曲目通过这个方法,”西格尔说。“我们现在真正需要的是其他研究人员告诉我们这些酶可能有利于化学反应——我们不是化学家,我们是蛋白质工程师!”

评论工作,计算enzymologist Adrian穆赫兰英国布里斯托尔大学的,说,这是一个令人印象深刻的成就,用计算机模拟设计一个有用的和新颖的蛋白质一个不自然的化学转化的催化剂。与其他研究人员最近的工作,这表明设计的长期目标蛋白质特定的化学应用的催化剂几乎现在是一个可实现的目标”。

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