باستان آنزیم می تواند کمک به سبزتر شیمی

یک تیم تحقیقاتی در دانشگاه اوپسالا به احیا چندین میلیارد سال آنزیم ها و برنامه ریزی آنها برای تسریع کاملا متفاوت واکنش های شیمیایی از نسخه های جدید خود را می تواند مدیریت کند. این روش می تواند مورد استفاده قرار گیرد به منظور توسعه راه حل های پایدار در بیوتکنولوژی مانند آنزيم بركترس یا شیمیایی تنزل زیست محیطی سموم. مطالعه منتشر شده در علم شیمی.

"ما با استفاده از نرم افزار برای شبیه سازی میلیاردها سال تکامل و ما در واقع قادر به توسعه موثر آنزیم است که می تواند در تسریع کاملا جدید واکنش. این فوق العاده هیجان انگیز می گوید:" لین Kamerlin که رهبری این تیم تحقیقاتی در دانشگاه اوپسالا.

آنزیم توانایی تسریع یعنی سرعت بخشیدن به چالش کشیدن واکنش های شیمیایی از میلیون ها سال به کسری از ثانیه بدون اینکه مصرف خود را دارند. آنها همچنین زیست تخریب پذیر و باید حداقل کربن. بیشتر آنزیم کاتالیزور برای یک خاص واکنش شیمیایی که در خدمت یک تابع مهم در فرآیندهای بیولوژیکی برای مثال در بدن ما است.

در بیوتکنولوژی کار فشرده در حال انجام است به منظور توسعه آنزیم جدیدی است که می تواند به تسریع واکنش های غیر معمول برای شیمی سبز پایدار تجزیه و تجزیه شیمیایی سازگار با محیط زیست مواد سمی است.

تیم تحقیقاتی در دانشگاه اوپسالا مشغول به کار با همکاران در Universidad de Granada در اسپانیا برای احیای اجدادی آنزیم ها برای اولین بار بر روی یک کامپیوتر و سپس در آزمایشگاه است. ابتدایی آنزیم دارای بسیاری از ویژگی های است که مطلوب در بیوتکنولوژی. آنها می تواند مقاومت در برابر درجه حرارت شدید و آنها ساختاری انعطاف پذیر تر ساخت آنها را آسان تر برای تغییر از خود مدرن معادل.

محققان موفق به repurposing باستان آنتی بیوتیک-اهانت آمیز آنزیم ها برای تسریع کاملا جدید و غیر طبیعی واکنش. اما حتی اگر repurposed آنزیم ها سرعت واکنش قابل توجهی از آن بود بسیار کندتر از بسیاری از به طور طبیعی آنزیم ها.

بنابراین به منظور بهبود بهره وری از آنزیم محققان با استفاده از کامپیوترهای قدرتمند برای محاسبه چه تغییراتی در ساختار خواهد منجر به یک واکنش سریع تر. آنها با استفاده از یک روش جدید به نام FuncLib که با استفاده از ترکیبی تکاملی اطلاعات و محاسبات پروتئین ثبات به پیش بینی موثر تر آنزیم انواع.

در مجموع 3000 بالقوه جدید آنزیم انواع شدند پیش بینی شده توسط FuncLib و 20 امیدوار کننده ترین از این آزمایش در آزمایشگاه است. از این چهار شد بسیار سریع تر از نسخه اصلی آنزیم. بهترین بود به عنوان موثر به عنوان متوسط مدرن به طور طبیعی آنزیم ها.

"مطالعه ما نشان می دهد که ممکن است به طراحی جدید, آنزیم های موثر برای توسعه پایدار در آینده می گوید:" لین Kamerlin.

###

والریا Risso, et al. (2020) افزایش De Novo فعالیت آنزیم توسط محاسباتی متمرکز فوق العاده کم توان غربالگری علم شیمی: DOI: 10.1039/D0SC01935F

این پژوهش منتشر شده در علم شیمیبه انجمن سلطنتی شیمی را همکار مجله گل سرسبد و رایگان به عنوان خوانده شده https://pubs.rsc.org/fa/content/articlelanding/2020/sc/d0sc01935f

سلب مسئولیت: AAAS و EurekAlert! مسئول صحت اخبار منتشر شده به EurekAlert! با کمک موسسات و یا برای استفاده از هر گونه اطلاعات از طریق EurekAlert سیستم.