Kimyanın Kurallarını Yıkmak Yeni Bir Reaksiyonun Oluşmasına Olanak Sağladı

Bilim adamları enzim mühendisliğinin kurallarını yıkarak , geniş alanlara yayılabilecek bir kimyasal reaksiyon yarattılar. Bu çalışmayı yeni ilaçları yiyecek üretimine dönüştürerek yaptılar.

Nottingham Üniversitesi ve Bern Üniversitesi’nden Profesör Francesca Paradisi ve Dr. Martina Contente, Nature Catalysis’te yayınlanan makalelerinde, enzimdeki yeni bir tek adımlı reaksiyon yolundan bahsettiler. Bu reaksiyon ile moleküller daha verimli bir şekilde yeni bir yöntem ışığında üretilebilecek.

‘‘ Yararlı bir enzimin basit bir mutasyonun kalıntıları ile sentetik kapsamının  dramatik olarak  genişlediğini, zorlu kimyasal moleküllerin hazırlanmasında mutant varyantın kullanılmasını sağlayarak, birçok biyolojik prosesteki  doğal metabolitler kadar önemli olduğunu  gösterdik.’’

Nottingham’daki Kimya Okulunda Biyokataliz Profesörü Profesör Paradis

Enzimler hakkındaki herhangi  bir kitapta, katalitik aminoasitlerin nasıl yüksek oranda korunduğunu    ve aslında bir enzimin yapabileceklerinin enzimin kimyasına has olduğu bildirilir. Enzimlerin bilimsel olarak sınıflandırılmasına istinaden varyasyonlar görülebilir. Bazı durumlarda değiştirilen aminoasit benzerdir, her ikisi de doğada belirli bir oranda bulunabilir ancak diğer aminoasitlerden daha az veya çok sayıda olmak üzere  bulunabilir buna ek olarak sınırlı sayıda bulunur.

Profesör  Paradisi;  ‘‘Bu çalışmada enzim mühendisliğinin hiç el değmemiş alanını inceledik ve enzimin aktif kısmındaki katalitik kalıntıları değiştirdik. Önceleri bunu  yapmanın enzimin aktivasyonuna zarar vereceği düşünülüyordu, ancak bu durumun  katalizörün sentetik reaksiyon içerisinde kullanıldığı zaman böyle olmadığını gördük. Hatta gerçekte zorlayıcı ama kullanışlı moleküllerin artık zor olmayan  şartlarda üretilebiliyor. Bu da geniş bir üretim yelpazesinde kullanılmak üzere kopyalanabilir ayrıca ticari olarakta geniş bir yelpazede kullanılabilir.’’

Bir enzimin substrat kapsamını genişletmek amacıyla, substrat tanımada görevli olan kalıntılar rasyonel tasarım ya da tasarlanmış evrim yolu ile oluşmuş ise katalitik enzimler her zaman el değmeden bırakılmalıdır.

Asil transferi enziminin mutant varyasyonu hızlıca oluşturuldu ve bu sırada bilinen biyokatalistler  alkoller ve düz zincirli aminlerle reaksiyona giriyordu. Tioller ile mutant çalışmalar aminlerle olduğundan çok daha komplekstir. Çalışma aslında  yeni varyantların özelliklerinin ester hidrolizleri ile değil de sentetik uygulamalar ile kaybolduğunu ortaya çıkardı. Bu sentetik uygulamalar, esterler ya da diğer fonksiyonel grupların ayrılmadan sentezlenmesi gerektiğinde ( tiyoester ve aminler) büyük bir avantaj sağlar.

Dr. Martin Contente; ‘‘Bu çalışmadan bilimsel komite tarafından çok çeşitli moleküllere  uygulanabilecek yeni bir kimya aracıymışçasına , muhteşem bir geri dönüş aldık. Aslında, spesifik koşullara ihtiyaç duymadan oluşabilen stabil bir reaksiyon olması yeni farmasötiklerin üretiminin bütçesinin düşürebileceğini gösteriyor.  Reaktivite üzerindeki kontrolü sıkılaştırmak için muhtemelen doğanın elemiş olduğu  katalik üçlülerden yenisinin kilidini açtığımızı düşünüyoruz, bu ancak bir kimyager için altın madeni olabilir.’’

Kaynak : sciencedaily.com