Na reportagem CiênciaPesquisadores da Universidade da UC Santa Barbara, UCSF e Pittsburg criaram um novo fluxo de trabalho do zero para o arranhão, enfrentando uma química mais eficiente, forte e ambientalmente suave. O novo método permite que os designers combinem diferentes tipos de recursos desejados em catalisadores novos em natureza para uma variedade de aplicações, desde o desenvolvimento de medicamentos até o design dos materiais. Esta pesquisa é o resultado de um esforço aliado entre o laboratório Degrado da UCSF, o jovem laboratório da UCSB e o laboratório Liu da Universidade de Pittsburg.
“Se as pessoas puderem projetar enzimas muito qualificadas do zero, você pode resolver muitos problemas importantes”, disse o professor de química da UCSB, Young, autor do autor sênior. D NAVEO Design de enzimas, por exemplo, não pode superar os limites da função e da estabilidade em catalisadores naturais sem perder a seleção e as habilidades subjacentes.
“Para pesquisas básicas, químicos e biólogos há muito esperam que as enzimas projetem as habilidades de design do zero”.
Bacia
Os catalisadores biológicos e sintéticos são cavalos de trabalho químicos. Eles são responsáveis por ativar e acelerar as reações que alteram a estrutura da molécula alvo. Segundo Young, especialmente as enzimas são “Catalisadores de Advogados da natureza”, pois essas proteínas têm o nível de seleção e habilidades dessas proteínas nas reações de catalisador.
No entanto, as enzimas naturais trabalham em condições estreitas, apenas a favor de certas moléculas em um determinado ambiente. Os cientistas estão inclinados para o design de proteínas dovo para levar a energia a mais biochelatis, é o método de uma parte inferior que usa blocos de construção de aminoácidos para produzir proteínas com certas estruturas e funções. Devo fornece habilidades favoráveis do que a maioria das enzimas em tamanho relativamente pequeno de proteínas; Sua grande durabilidade do calor e do solvente orgânico pode permitir solventes orgânicos de até 60%, e é possível usar diferentes tipos de cofatores que não estão disponíveis na natureza para tornar as proteínas mais favoráveis para os resultados desejados.
“Então, aqui, trabalhando com o Bill Degrador Group e o Peng Liur Group em Pitt na UCSF, temos uma proteína curativa muito comum e pequena para converter proteínas em enzimas muito eleitorais que são sinteticamente úteis para catalitar”, dizem os jovens pesquisadores. “Segundo Young, o projeto incluiu o uso de design de proteínas Devo para criar uma enzima que poderia produzir ligações carbono-carbono ou silício de carbono, que está” sem enzimas naturais qualificadas “.
Usando uma proteína baseada no inferno como estrutura, eles usam o sofisticado método de inteligência artificial para o design de aminoácidos que incluem estruturas de proteínas com a funcionalidade e os recursos desejados para converter o pacote em uma enzima.
“As variantes anteriores eram catalisadores razoáveis, mas não eram os melhores porque as habilidades e eleitorais eram modestos”, disse Young sobre os resultados iniciais. Como resultado, com base na cristalografia de raios-X da proteína, eles obtiveram um “loop caótico” na estrutura em que era considerada uma hélice bem organizada. A segunda rodada do design usa um algoritmo de pesquisa de loop, resultando no resultado de quatro dos 10 projetos, incluindo altas atividades e grande estereostectividade.
“Em outras palavras, embora os métodos de design de proteínas baseados em IA sejam muito úteis, para ser um catalisador muito bom, ainda precisamos usar nossos algoritmos internos e nossas idéias químicas para fazer tudo da maneira certa”, disse Young.
O sucesso deste projeto prova que o design da proteína Devo pode ser uma ferramenta poderosa para a catálise, pode fornecer reações mais eficientes e seletivas aos químicos e produtos que não atingem facilmente enzimas naturais ou catalisadores sintéticos moleculares pequenos.
Young disse: “Se você realmente entende os princípios do design, deseja usar qualquer cofator e pode criar um catalisador de proteínas para alcançar a conversão desafiadora na água, o solvente verde como sua reação significa”, disse Young.
Mais trabalho no Laboratório Young, em colaboração com o laboratório de graduação e o laboratório LIU, é fácil, pequeno, mas igualmente ativo, enzimas de explorar maneiras de duplicar a função das enzimas naturais e criar enzimas de Navo que são operadas por enzimas devpo operadas pelos processos que não foram conhecidos antes da natureza.
A pesquisa neste estudo é Kaipang, Miao Qui, Thomas H. Tugwell, Turkish Ulturaifi, Yud, Jingji Jang, Lee’s Head e Samuel Eye Mann foram governados.
