Создан «бионический» фермент с уникальными каталитическими способностями

Создан «бионический» фермент с уникальными каталитическими способностями

Ученые сумели удалить ион железа, скоординированный в молекуле миоглобина, и заменить его на благородный иридий. Искусственный белок оказался способен катализировать реакцию, для которой неизвестно ни одного природного фермента. Об этом сообщает статья, опубликованная журналом Nature.

Небольшой белок миоглобин обеспечивает перенос кислорода в сердце и скелетных мышцах. Как и у гемоглобина крови, связывание кислорода происходит в активном сайте белка – азотсодержащей порфириновой структуре с атомом железа в центре. Это весьма универсальная конструкция, в различных вариациях металлсодержащие порфирины входят в состав молекул, выполняющих множество разнообразных функций.

Эту способность пытаются использовать и для получения эффективных промышленных катализаторов. Некоторые ученые работают над модификациями белковой части таких молекул, другие пытаются выделять и использовать отдельно порфириновые пигменты. Химики из группы профессора Университета Беркли Джона Хартвига (John Hartwig) пошли третьим путем, внося изменения в исходный природный металлопротеиновый комплекс фермента.

Авторам удалось модифицировать гены миоглобина кашалотов, а также цитохрома, другого порфиринсодержащего белка, бактерий Bacillus megaterium. После внесения таких генов в клетки кишечной палочки и культивирования их на обедненной железом среде ученые смогли выделить белковые комплексы, не содержащие порфиринметаллического кофактора: их производство было на порядок выше, чем «побочный» выход белков естественной формы. Это дало им гибкую «платформу» для конструирования ферментов, и химики добавляли к ним множество различных порфиринов с разными металлами, получив десятки потенциально полезных и не существующих в природе биокатализаторов.

Одним из наиболее перспективных авторы называют искусственный белок на основе миоглобина, содержащего атом иридия – благородного металла, который не используется живыми организмами. Они показали, что такой фермент способен катализировать превращение С-Н связей в С-С за счет вставки двухвалентного углерода. Ученым удалось даже получить две формы белка, катализирующие синтез различных энантиомеров конечных хиральных продуктов.

Создание разнообразных биокатализаторов на основе природных ферментов может привести к настоящему прорыву в химической промышленности. Способные работать при нормальной температуре и рН, высокоселективные, они сделают многие промышленно важные химические превращения дешевле, эффективнее и безопаснее для окружающей среды.

Роман Фишман

N+1

Похожие новости:
Впервые удалось разработать бионический глаз
Впервые удалось разработать бионический глаз. Группа австралийских ученых и промышленные дизайнеры опубликовавшем свои последние разработки первого в мире бионического глаза, устройства, которое может помочь тысячам слепых людей вновь обрести зрение. Об этом, сообщили ..
2013-11-23 2279 0 Технология
0
Медики из Австралии изобрели бионический глаз
Австралийские ученые создали аппаратуру, которая позволит людям, потерявшим зрение, самостоятельно распознавать окружающие предметы и перемещаться в пространстве. Устройство назвали бионическим глазом, сообщает Вести.ru. Как отмечается, бионический глаз включает в себя миниатюрную видеокамеру, закреплённую на очках, ..
2012-09-8 3552 0 Технология
1
В США создали искусственный глаз
В США создали искусственный глаз. Бионический орган дал надежду слепым вернуть себе зрение. Взглянуть на мир одним глазком им будет стоить около €73 тыс. Работа над Argus II, как назвали его создатели, заняла у ученых один год научных исследований. Имплант был выпущен в лаборатории американской ..
2013-02-6 2945 1 Технология
0
Бионический глаз Argus II возвращает зрение
Первый бионический глаз, одобренный для пациентов, может и противоречит научно-фантастическим фантазиям, но он способен вернуть частичное зрение тем, кто является абсолютно слепым. Argus II напоминает футуристические очки, объединенные с глазным имплантатом киборга — система, которая преобразовывает изображение видеокамеры ..
2013-02-18 4572 2 Технология
0
Бионический глаз частично вернул зрение женщине
Наследственный пигментный ретинит начал развиваться у американки Кармен Торрес еще в 18 лет. В 45 она полностью потеряла возможность видеть. Спустя 13 лет, проведенных в полной темноте, женщина может различать контуры объектов благодаря бионическому импланту. Женщина получила имплант Argus II, который ..
2015-08-05 4331 0 Технология
-1
Учёными разработан материал с адгезионными свойствами
Насекомые являются экспертами, когда речь заходит о сцеплении на сухой поверхности. Тем не менее, в природе, растения могут быть покрыты водой в течение достаточно длительного периода времени, особенно после дождя. Бионический эксперт профессор Станислав Горб (Stanislav ..
2012-08-12 1522 0 Технология
0
Впервые создано искусственное ухо для взрослого человека
Учёные Центрального госпиталя Массачусетса (Massachusetts General Hospital) создали искусственное человеческое ухо, взяв образцы различных тканей у нескольких животных и использовав некоторые скульптурные методики. Бионический орган сохранил необходимую степень гибкости, уверяют разработчики. Искусственное ухо должно ..
2013-08-2 1655 0 Технология
0
РЖД запустили первый обновленный Сапсан
Макет «Сапсана», представленный в экспозиции «Передвижного выставочно-лекционного комплекса» ОАО «РЖД». «Российские железные дороги» запустили между Москвой и Санкт-Петербургом первый модернизированный высокоскоростной поезд «Сапсан». Об этом говорится в официальном пресс-релизе РЖД. Модернизация коснулась в первую очередь вагонов номер ..
2013-07-16 1310 0 Технология
0
На выставке CeBIT будет представлен кухонный робот ARMA
В заголовок не влезла последняя буква, исправьте пожалуйста: На выставке CeBIT будет представлен кухонный робот ARMAR. На выставке «CeBIT», которая будет проходить в Ганновере, технологический институт «Карлсруэ » и Исследовательский Центр Информационных Технологий «FZI» представят ..
2012-02-28 1715 0 Технология
0
Корпорация Энергия производит живую воду
Специалисты Российской Ракетно-космической корпорации «Энергия» изобрели установку по получению из воздуха «живой воды, которая очень полезна для питья». Эти слова, принадлежащие начальнику управления коммерциализации Завода экспериментального машиностроения «Энергии», Александру Тормышеву, приводит «Интерфакс». «Мы ничего не придумывали ..
2013-05-23 1833 0 Технология
0
В Мадриде пройдёт нанотехнологическая конференция TNT20
Компании «Centro de Investigacion Cooperativa CIC nanoGUNE» и «Donostia International Physics Center» (DIPC) организовали мероприятие, которое произойдёт на международной конференции по нанотехнологиям с 10 по 14 сентября в «Escuela Tecnica Superior de Ingenieros Industriales» в Мадриде, сообщает «LightNews.net». Конференция знаменуется тем, что будет отмечать ..
2012-09-12 1692 0 Технология
0
Ученые побили рекорд эффективности солнечных элементов
Компания «Spectrolab» установила новый рекорд по эффективности солнечной батареи отметкой в 38,8 процента для наземных многопереходных солнечных элементов. Новый мировой рекорд точно не «разгромит» прежней отметки в 37,8 процента, которая была также установлена представителями «Spectrolab». ..
2013-11-23 2230 0 Технология
0
В Украине создана новая гиростабилизированная платформа
Специалисты ГП «Изюмский приборостроительный завод» разработали гиростабилизированную платформу Titan 410 SD, которая обеспечивает интеграцию лазерного целеуказателя в турельную систему вертолета типа «Ми», сообщила пресс-служба предприятия.  Платформа была продемонстрирована в рамках презентации продукции итальянской компании «Селекс Галилео» ..
2013-01-14 1775 0 Технология
0
Новый компьютер сможет общаться с пациентами в коме
Канадские ученые разрабатывают читающий мысли компьютером, который может помочь общаться с людьми в коме. Сотрудники Университета Западного Онтарио использовали нейровизуализацию для чтения человеческих мыслей при помощи мозговой деятельности, передавая конкретные ответы - «да» или «нет». По их словам, ..
2013-06-2 1257 0 Технология
0
Компания mPhase разрабатывает новый тип нанобатарей
Всем известная компания «mPhase Technologies» совсем недавно объявила, что она находится на стадии изучения всех возможных методов, которые позволят создать перезаряжаемые нанобатареи «Smart», сообщает «SciencePlanet.ru». «Smart NanoBattery» — главный продукт компании. Эти батареи выставляются в качестве ..
2012-08-31 1050 0 Технология
0