Vědci vytunili rychlost reakcí bionických enzymů

Umělé metaloenzymy se dočkaly zásadního vylepšení. Vědci laboratoří Lawrence Berkeley National Laboratory (LBNL) vytvořili enzymy, které produkují až 2 550 požadovaných molekul za hodinu. To je rychlost srovnatelná s jejich biologickými protějšky. 

Jde o významný pokrok ve tvorbě bionických enzymů, které by mohly být v mnoha ohledech velice užitečné. Dovedou totiž katalyzovat reakce, které přírodní enzymy podle našich znalostí nezvládají.

Podle vedoucího výzkumu Johna Hartwiga jejich výzkum názorně předvedl, že bionické metaloenzymy mohou mít praktický užitek, a že nejde jenom o vzrušující kuriozity.

Hartwigův tým nedávno vyrobil bionický enzym, když ve svalovém proteinu myoglobinu nahradil železo iridiem, tedy vzácným kovem, který se v živých organismech prakticky nevyskytuje. Vznikl tím hybridní enzym, který katalyzuje reakci, jakou žádný ze známých přírodních enzymů nezvládne.

Autoři si tehdy vybrali myoglobin, protože je dobře prostudovaný a snadno se s ním pracuje. Jak první důkaz, že něco takového funguje, byl myoglobin s iridiem skvělý. Problém byl v tom, že katalyzuje velmi pomalu – asi tisíckrát pomaleji, nežli srovnatelné přírodní enzymy. Podle Hartwiga je sice pravda, že bionický enzym založený na myoglobinu příslušnou reakci o něco zrychlí – oproti reakci bez přítomnosti enzymu – ale s přírodními enzymy se opravdu nemůže měřit.

Hartwig a spol. proto ve své nové studii vyměnili myoglobin za protein CYP119, náležející do rodiny cytochromů P450 (CYP). A úspěch se dostavil, v podobě dramatického zrychlení katalyzované reakce.

Autor: RNDr. Stanislav Mihulka, Ph.D.

Líbil se Vám tento článek? Doporučte jej svým známým.

Více informací najdete zde: