О проекте Напишите нам

Синтетическая модель природного катализатора

« к списку статей

27.02.2014 Химический портал himsite.ru

Исследователи разработали простой состоящий из двух молекул химический аналог фермента и субстрата, который легко позволяют продемонстрировать фундаментальные принципы биологического катализа [1].

Новая реакция представляет собой синтетическую модель биологического катализатора, которая позволит изучающим биохимию легче представить и понять, как протекает ферментативный катализ, новая система может не только войти в перечень лабораторных работ для практикума по общей биохимии и ферментативному катализу, но и стать основой для разработки новых биомиметических катализаторов.

В 1948 Лайнус Полинг предположил, что работа фермента основана на том, что активный центр фермента связывается более прочно с субстратом, находящимся в переходном состоянии, а десятью годами позже Дэниел Эдвард Кошланд высказал предположение и о том, что активный центр фермента меняет свои геометрические параметры для более прочного связывания с субстратом – эта теория получила название теории взаимно индуцированного стерического соответствия. К сожалению, наглядная демонстрация этих теорий на примере белковых катализаторов не удавалась из-за большого размера и сложной структуры биомолекул.

Циклический циклофан ExBox понижает энергию активации инверсии кораннулена, в результате чего происходит десятикратное ускорение реакции.

В новой работе исследователи из лабораторий Джея Сигеля (Jay Siegel) и Фрейзера Штоддарта (Fraser Stoddart) демонстрируют простой аналог, позволяющий продемонстрировать ключевые особенности биологического катализа.

В качестве модели активного центра фермента исследователи использовали прямоугольный циклофан ExBox, вещество, ключевым элементом которого являются бипиридиновые структуры. В качестве субстрата был выбран полициклический ароматический углеводород кораннулен, форма которого напоминает чашу, а в качестве модельной реакции – реакция инверсии кораннулена. В ходе реакции кораннулен связывается с полостью ExBox таким образом, что чаша кораннулена слегка уплощается, а полость ExBox незначительно увеличивается для более оптимального связывания – таким образом и «фермент», и «субстрат» меняют свою форму для более оптимального взаимодействия. При связывании ExBox-кораннулен с моделью фермента взаимодействует несколько более уплощенное переходное состояние кораннулена, в результате чего в присутствии ExBox скорость процесса инверсии кораннулена возрастает десятикратно.

Эта последовательность процессов, равно как и величины энергий связывания кораннулена в основном (чашеобразном) и возбужденном (уплощенном) состояниях была подтверждена с помощью методов ЯМР, кристаллографии, изотермической калориметрии. Полученные эмпирическим путем данные хорошо соответствовали результатам квантово-химических расчетов.

Как отмечает Сигель, исследователи смогли продемонстрировать на исключительно простой системе работу принципов, характерных для куда более сложных биологических систем, а также определить все параметры, ключевые для оптимального связывания катализатор-субстрат.

Статья опубликована от компании: Химический портал himsite.ru

Ещё анонсы и статьи

01.08.2026 Химический портал himsite.ru

Оцинкованные грядки для тяжёлой глинистой почвы: почему металл лучше дерева

Выбор материала для грядок — важный момент для каждого садовода. Особенно это актуально, если участок имеет сложную глинистую почву. В таких условиях традиционные деревянные грядки могут быстро утрати...

Читать далее »

23.07.2026 Химический портал himsite.ru

ФЗ-116 о промышленной безопасности: что важно знать владельцу ОПО

Федеральный закон № 116-ФЗ «О промышленной безопасности опасных производственных объектов» — это базовый документ, который определяет правила игры для всех, кто эксплуатирует потенциально опасное прои...

Читать далее »

15.07.2026 Лаборатория нефти и нефтепродуктов ИНХП

Как выбрать лабораторию для анализа нефтепродуктов: 5 критериев, которые спасут ваш бизнес

Как выбрать лабораторию для анализа нефтепродуктов: 5 критериев, которые спасут ваш бизнес Качество топлива, масел и сырья — это не просто цифры в протоколе. Это репутация, безопаснос...

Читать далее »

08.07.2026 Химический портал himsite.ru

Как избежать коррозии при очистке судовых поверхностей: подбор безопасной химии и рабочие регламенты

Коррозия — одна из самых серьезных проблем, с которыми сталкиваются владельцы судов и морских судов. Она не только ухудшает внешний вид металлических поверхностей, но и может значительно сократить сро...

Читать далее »

19.06.2026 Химический портал himsite.ru

Сельское хозяйство: транспортировка кормов и готовой продукции

Сельское хозяйство является одной из важнейших отраслей экономики, обеспечивающей продовольственную безопасность и развитие регионов. Однако эффективное функционирование этой сферы невозможно без прав...

Читать далее »

Copyright © 2009-2026 HimSite.ru - Портал химической промышленности, оборудование для химии, нефтехимии, полимеров.

Обратная связь