科学家提供了研究酶催化的新型工具

时间：2021-10-09 09:24:57 来源：

酶的催化性质由活性位点（红色零件）测定。了解酶的工作如何允许将其催化性能进行工程，以产生具有定义立体化学的产物。分子的立体化学决定了它们作为药物和抗生素的疗效。

新出版的研究详细介绍了科学家如何使用化学探针来疏忽eNoyl-硫酯还原酶的磷酸盐催化步骤，验证活性位点酪氨酸作为隐蔽的质子供体，并解释其如何核实鉴定的确定性鉴定。

酶是天然存在的可持续化学应用巨大潜力的生物催化剂。然而，控制原子水平的酶反应仍然是生物学的挑战。Max Planck陆地微生物学院的科学家提供了研究酶催化的新型工具，使它们能够将“裸体氢原子”的掺入底物中。

化学反应需要分子中的受控掺入，去除或改变原子和原子键。而化学家通常需要使用极端的条件和有毒物质 - 例如有机溶剂 - 为此任务，性质简单依赖于酶。酶是天然存在的生物催化剂，能够高效，高特异性和轻度，环保条件下催化化学反应。这使得酶非常适合在环保和可持续流程中使用的工具。

为了实现这一愿景，重要的是要了解酶如何工作以及如何控制其反应性。Marburg Max Planck陆地微生物学中Max Planck陆地微生物学研究院的研究组调查了酶催化的基础，以使它们为合成生物过程的核心。本质上最普遍的酶反应之一是将氢原子转移到分子上。不幸的是，这种反应如此之快，即几乎不可能详细研究相应的酶。为了尽可能做到这一点，Marburg的ERB研究组与科学家联系在苏黎世的科学家，开发一种研究酶内部化学步骤的新方法。

这些实验的基础是分子探针，其代表“冷冻”化学反应。该分子探针在酶的内部激活，在那里它允许仅测量酶反应的最后一部分，“裸体氢原子”的转移。“到目前为止，我们知道我们研究赤裸氢原子的酶，但我们不知道他们来自”，刚刚出现在“自然化学生物学”期刊“自然化学生物学”期刊的研究作者之外的雷尔罗森霍尔（DOI：10.1038 / nchembio.1794）。分子探针允许科学家最终回答这种长期问题。

“随着新的洞察力，我们能够理性地设计酶反应”，BastianVögeli这位来自马尔堡的科学家之一。为此，研究人员改变了酶的内部，使得裸氢原子掺入靶分子中。“我们的结果表明，我们可以以目标方式产生新的产品”Vögeli“。Tobias ERB团队有信心他们的结果对于未来的生物技术应用很重要。所研究在抗生素生物合成中发挥着重要作用的事实使得Max Planck科学家希望通过酶操作，可以以生态友好的方式创造新的抗生素活性分子，这将找到进入药物和治疗应用的方式。

出版物：Raoul G Rosenthal，等，“使用ENE加合物研究和工程师Enoyl-Zioester还原酶，”自然化学生物学（2015）; DOI：10.1038 / Nchembio.1794

图像：陆地微生物学的MPI

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