不自然的nanoreactor点击反应在聚光灯下

一种蛋白质“nanoreactor”,可以监视点击化学反应在单分子的水平是由添加一个非自然氨基酸纳米孔。nanoreactor背后的英国研究人员说,这可能是适应跟踪和了解许多其他类型的化学反应。

研究基于以前的工作Hagan Bayley集团在英国牛津大学,使用蛋白质生成一个脂双分子层追踪单分子反应通过测量在他们所产生的电流。(到目前为止)这真的是限于硫醇…因为我们可以把一个半胱氨酸残基到我们的毛孔,和半胱氨酸的侧链含有硫醇基,”贝利说。为了研究其他反应,贝利和同事Joongoo李不得不改变反应性侧链的性质通过合并一个不自然的氨基酸残基的蛋白质。

构建新的蛋白质毛孔,中部包含非自然氨基酸的多肽链的化学合成,而周围的部分由细菌制造的。部件连接在一起,然后并入整个3 d结构,使孔隙的alkyne-containing侧链延伸到频道,代替通常的硫醇基。贝利和李当时能够使用孔隙监控一个经典点击化学叠氮化反应中,一个与炔的反应铜(I)催化剂三唑。

这个反应的机制很有争议,但有一件事我们可以显示是一个长寿的中间反应,持续5秒,”贝利说。这是一个具体的结果,那些制定这个反应的反应机理考虑。”

和有更多的反应,可以给出类似的待遇,贝利说,既然过程被证明有效。”能力的地方一个非自然氨基酸毛孔打开各种官能团的方法,包括酮、醛类、烯烃、二烯烃、炔烃和更多,”他说。我们使用新的化学分子步行者尤其感兴趣:分子移动一步一步沿着一个工程跟踪蛋白质孔隙内。”

集团甚至调查放置多个反应性侧链的可能性在一个毛孔,和使用催化的毛孔。我们想把集群的官能团的蛋白质就像你会发现一种酶的活性部位,”贝利说。所以我们不能只看但是看他们可以催化化学反应(他们)。”

迈克尔·迈耶瑞士弗里堡大学,世卫组织还与纳米孔说,实验是“完美执行”。这并非总是如此,你就有一个例子,一个真正的优势(单分子观察)是显而易见的。在这里,这是一个非常重要的反应和我们有直接证据长寿中间,你无法看到正常的化学反应在一个批处理。”他补充说,这项技术可以在“令人兴奋的新方向”的未来。