违反化学规则解锁了新的反应 - 以申请为食品生产创造新药物

科学家们破坏了酶工程规则，以解锁一种创造化学反应的新方法，可以解锁各种新应用 - 从创造新药物到食品生产。

在他们的论文中最近发表在自然催化，Francesca Paradisi教授和诺丁汉大学Martina Contente博士，伯尔尼大学显示了一种新的方法，以通过在酶中的新一步反应中更有效地生产化学分子。

“我们已经证明了有用酶的一个关键残留物中的一个非常简单的突变在显着扩展其合成范围，使得能够在制备挑战性化学分子的制备中使用突变体变异，以及一种至关重要的天然代谢物身体中的许多生物过程。“

- 诺丁汉化学学院的生物分析教授Paradis教授

任何酶的教科书都将报告任何给定酶家族的催化氨基酸如何高度保守，它们实际上是酶可以做的化学类型的签名。变异确实发生，并且在某些情况下，如果替代氨基酸相似，则两者都可以在性质上有很大比例发现，但其他可以不太常见并且仅在有限数量的物种中被发现。

“在这项研究中，我们已经探讨了酶工程的未受破坏的地区，并在酶的活性位点修饰了一个关键的催化渣”添加了Paradisi“，以前认为这样做会导致酶的活性丧失但是当这种生物催化剂在合成方向上使用这种生物催化剂时，我们发现这不是这种情况，但现在可以在轻微的条件下制造非常有用的分子，这可以很容易地缩放并在商业上被复制以用于各种产品。 “

为了改变酶的衬底范围，该方法通常是突变底物识别中涉及的残留物，无论是通过理性的设计或定向的进化，始终不受催化剂。

迅速产生酰基转移酶的突变体变体，而天然生物催化剂将与醇和线性胺配合使用，突变体与硫醇和更复杂的胺。研究表明，新的变体已经失去了水解酯的能力，而是对于合成应用，其中需要制备酯或其他官能团（硫代酯和酰胺）而不是切割，这实际上是一个主要的优势。

“我们对科学界的这项研究有很好的反馈，因为它为可以应用于各种分子反应的新型化学工具。事实上，它是一个非常稳定的反应，无需具体条件，意味着它具有低成本商业应用在新药生产中的潜力。我们相信我们在催化三合会中解锁了哪种新的组合，其自然似乎已经脱离了，可能会收紧对反应性的控制，但是对于化学家来说，这可能是一个真正的金矿。“

- Martina Contente博士

参考：“催化三合会的战略Ser / Cys交换解锁了酰亚胺酯和第三酰胺的酰胺介导的合成”，由Martina L. Contente，David Roura Padrosa，Francesco Molinari和Francesca Paradisi，192020年11月30日，自然催化作用：
10.1038 / s41929-020-00539-0.