荷兰科学家对细菌进行了基因重组,使其在吸收一种非天然氨基酸后可代谢产生一种具有对映选择性的新型金属酶催化剂。
这种人工金属酶被用于催化一种不对称傅克烷基化反应。
“自然界天然存在的化学反应都具有极高的反应速度和选择性。但是这些化学反应涉及的种类太少。”荷兰格罗宁根大学Gerard Roelfes解释道。他同时也是该研究的负责人。他的团队主要研究反应中的催化剂,即那些催化效率和选择性都比不上酶的传统催化剂。
金属酶同时具有金属催化剂的灵活性和酶的高活性、高选择性。我们可在生物分子支架上插入一个具有催化活性的过渡金属络合物而制造出它,类似于蛋白质的形成过程。
Roelfes的团队对大肠杆菌细胞进行了改造,即在它自身的某种蛋白质上结合了一种铜-氨基酸。与其他方法相比,这种方法的优势在于无须进一步化学改性,也省去了纯化步骤。研究人员将产生的金属酶用于催化一种不对称傅克烷基化反应,结果对映体过量值达到了83%。
日本东京理工大学的Takafumi Ueno主要研究活细胞内的化学反应机理,这项工作给他留下了深刻印象。“它不但有助于人工金属酶的快速筛选,不久的将来,它甚至可以控制细胞命运。”
该团队正努力研发一种新型人工金属酶。他们希望赋予该催化剂一种传统催化剂均不具有的化学性质。他们的最终目的是将这种催化剂推广到生物合成领域。