PусскийПросмотры:0 Автор:Pедактор сайта Время публикации: 2023-08-01 Происхождение:Работает
Каждый белок в вашем организме состоит из одних и тех же 20 строительных блоков, называемых аминокислотами. Но то, что природа ограничена набором инструментов, не означает, что люди не могут его расширить.
Исследование, опубликованное в Наука 27 июля группа химиков Питта описывает новый мощный способ создания «неестественных» аминокислот, которые могут найти применение в белковой терапии и открыть новые области органической химии.
«Это совершенно новая трансформация: новая для природы и новая для химии», — сказал Пэн Лю, профессор химии Школы искусств и наук Кеннета П. Дитриха и автор статьи. «Приказать ферменту создать неестественную конфигурацию аминокислоты — это необычно, и вам придется делать это с помощью тщательной биоинженерии».
Измените всего лишь одну часть более крупного белка, и вы сможете изменить его форму и то, что он делает — поэтому неестественные аминокислоты обещают открыть новые виды терапии, такие как антибиотики или иммунодепрессанты, в которых используются белки или их меньшие родственники.
Однако создание таких молекул в лаборатории — это обременительный и многоэтапный процесс: части аминокислоты, которые соединяются друг с другом, образуя белковую цепь, должны быть защищены, поскольку исследователи химически преобразуют остальную часть молекулы. Однако реакция, описанная в новой статье, проще и эффективнее и предлагает химикам беспрецедентный уровень контроля над тем, как группы атомов ориентируются в получаемой молекуле.
Он также необычным образом использует химический инструмент — фермент PLP. Ферменты — это белки, которые катализируют реакции. Как правило, даже когда их функции изменяются с помощью биоинженерии, все, что они могут сделать, — это ускорить известные химические процессы, которых химики могли бы достичь другими, хотя и более медленными способами. Но в сочетании со светочувствительным молекулярным катализатором фермент в этой новой реакции может достичь гораздо большего.
«Вы можете утверждать, что биоинженерные ферменты обеспечивают более высокую эффективность, чем низкомолекулярные катализаторы, но они катализируют одну и ту же реакцию», — сказал Лю (на фото справа). «Но это совершенно новая реакция. Раньше ее просто не было».
Группа Лю использует компьютерное моделирование, чтобы выяснить сложный танец, происходящий в химической реакции на уровне атомов и электронов, добавляя «почему» к «что», обнаруженному группами, проводящими эксперименты. Над этой статьей постдокторант Лю и Питта Бинь Кхань Май (на фото слева) работал с командой исследователей из Калифорнийского университета в Санта-Барбаре под руководством Янга Янга. Это сотрудничество крепнет с 2014 года, когда Ян провел лето в лаборатории Лю в качестве приглашенный аспирант.