Химики создают новые искусственные ферментные

Ферменты тяжеловесы природы. Обнаружены в клетках всех животных, растений и любой другой живой организм, они ускоряют химические реакции, которые запускают тысячи биологических функций-от формирования нейронов в переваривании пищи.

Они выполняют свою работу так выборочно и так быстро — в миллионы раз быстрее, чем мгновение глаза, области биомиметическая химия сформировалась в течение последних нескольких десятилетий с целью создания искусственных ферментов, которые могут имитировать свойства природных ферментов в промышленных установках. Искусственные ферменты можно, например, преобразовать этанол из кукурузы или помочь создать новые препараты более быстро, дешево и эффективно.

Перемещения на один шаг ближе к достижению этой цели, Раджив Прабхакар, вычислительная Химик в Университете Майами, и его коллеги из Мичиганского университета создали новый, синтетический, три-сели на мель молекулы, которая функционирует как естественный metalloenzyme, или фермент, который содержится ионов металлов.

«Это не было ясно, что они могли быть сделаны, но мы их сделали. А потом мы использовали их, чтобы успешно катализируют реакции», — заявил Прабхакар, профессор химии, который изучает ферментные реакции в надежде конструировать их искусственные аналоги. «Это поэтапный но важный шаг в развитии искусственных ферментов, который издавна считается святым Граалем химии. К сожалению, так хорошо, как натуральные ферменты работать в наш организм и другие формы жизни, они не очень хорошо переносят другие параметры. Они также очень дорого и не легко приготовить и очистить».

За свои новаторские исследования, опубликованного в химии характер этой неделе, Прабхакар и аспирант Винди М. смотрите игру jayasinghe-Arachchige совместно с Винсент л. Пекораро, Университет штата Мичиган профессор химии, чтобы улучшить характеристики искусственных ферментов лаборатории Пекораро вот впервые за эти годы. Исследователи Мичиганского ранее созданных проще искусственных металлоферментов, которые успешно катализировало ряд химических реакций. Но эти искусственные макромолекулы были разработаны с тремя одинаковыми, или симметричными «homotrimeric» нити, которые, сказал Прабхакар, общества их каталитической способности.

В новую молекулу, которая смотрите игру jayasinghe-Arachchige разработана на Университете Майами суперкомпьютер с Прабхакар руководством, третья прядь отличается по своей структуре от двух других нитей. Ее квантово-механические расчеты показали, что более сложных, несимметричных, трех-нитевую структуру, известную как «гетеротримерных» катушки, расширена каталитическую производительность homotrimeric искусственных металлоферментов — вывод о том, что Пекораро и его команда подтвердили эксперименты в своей лаборатории Мичиган.

«Наши методы различны, но дополняют друг друга», — заявил Прабхакар. «Что мы делаем Пекораро группа не может делать, и то, что они делают, мы не можем сделать. Мы моделируем молекулы на компьютере, так что мы можем предсказать их структурные свойства и механизм их образования. Они используют наши модели строить реальные вещи, и в этом случае, что является первым примером естественного гетеротримерных молекулы.»

Большинство мирян, вероятно, найти в исследовании, так как непонятно как его название: «Heteromeric тройной спиральный катушки изготовлен с использованием Рb(II) и(ЦМИ)3 опосредованного шаблона стратегия.» Но суть, сказал Прабхакар, что совместные исследования, проведенного в Майами и штате Мичиган открывает дверь к новой стратегии для достижения создание искусственных ферментов, которые работают, а также натуральные ферменты.

В дополнение к Pecocaro, Прабхакар, и смотрите игру jayasinghe-Arachchige, другие соавторы изучения включают Прабхакар бывший аспирант, Томас Дж. Павел, сейчас в Университете Мичигана; Одри Е. Толберт, Екатерина С. Эрвин, и Кош П. Неупане, также из Университета штата Мичиган; и Лила Ruckthong, от короля Монгкута технологического университета, в Таиланде.

Теперь в ее последний год обучения на докторскую степень в химии, смотрите игру jayasinghe-Arachchige она сказала, остается очарован прогресс в области вычислительной химии, что позволило ей для моделирования химических структур и реакций новую молекулу.

«Я рад, что наши результаты позволят создать новые подходы к разработке эффективных искусственных ферментов, которые могут быть использованы для повышения качества жизни,» сказал смотрите игру jayasinghe-Arachchige», и как женщина, в поле, где женщины недопредставлены, я надеюсь, что это исследование будет стимулировать женщин, чтобы вступить в увлекательный мир стволовых полей».

сделать разницу: спонсорские возможности