金属离子交换提高人工酶

人工自然酶不能催化反应的酶由美国研究人员,谁代替铁铱等金属离子的血红素蛋白质。这项研究可能提供一个创建新的路线,生物催化剂,该组织说。

自然使用血红素蛋白家族成员,包含金属络合物Fe-porphyrin第九,酶催化各种有机反应如氧化和卤化碳氢键。在过去,研究人员创建修改执行反应酶使用定向进化自然界中尚未发现。这涉及创建库天然蛋白质的变异之前为所需的反应,选择最活跃的自然或筛选和重复后代的过程。但血红素蛋白的活动最终限制Fe-porphyrin复杂。

卟啉复合物含有贵金属钌、铑、铱比Fe-porphyrin复合物催化剂更活跃,所以化学家约翰Hartwig加州大学伯克利分校和他的同事们推断,包含这些复合物的酶可能比自然更积极的血红素酶。他们的转基因大肠杆菌细菌表达Fe-porphyrin第九蛋白质,但培养他们在缺乏铁。因此细菌表达的蛋白质与金属网站空的。研究人员然后添加不同金属配合物和测试的活动产生的催化剂。没有天然血红素蛋白质能functionalise碳氢键到一个碳碳键,但Ir-porphyrin复合物,例如,将这样做如果一个适当的额外添加到金属离子配位。研究人员随后进化人工酶进一步增强特异性为特定的产品。”这是一个方法来开发新酶能力自然酶没有,“Hartwig说。这肯定会在路上会有一个特定的反应涉及其中一种酶产品有人想做。”

”我认为这是一个可爱的例子,世界还有待发明使用的化学催化蛋白质-基因编码系统有用的反应,“化学工程师说弗朗西斯·阿诺德在美国加州理工学院,他并没有参与这项研究。‘为什么你从头做催化剂时的细菌会糖吗?“无机化学家托马斯·沃德瑞士巴塞尔大学的同意。“(Hartwig组)取得了这是真的,当然,完全有用的和真正非凡的,”他说。他得到7200次失误的碳氢键活化反应,这是惊人的!下一步将是所有在这样做大肠杆菌”。