诺丁汉大学 硫胺素焦磷酸的化学结构和转酮酶的蛋白质结构
黄色硫胺素焦磷酸辅因子和黑色木酮糖5-磷酸底物
信用:托马斯·沙菲/维基百科 科学家们打破了酶工程的规则，开启了一种创造化学反应的新方法，这种方法可以开启广泛的新应用——从创造新药到食品生产
在他们今天发表在《自然催化》杂志上的论文中，弗朗西丝卡·帕拉迪西和博士
诺丁汉大学和伯尔尼大学的马蒂娜·康特展示了一种通过酶中新的一步反应更有效地生产化学分子的新方法
帕拉迪斯教授是诺丁汉化学学院的生物催化教授，也是伯尔尼大学的药物化学教授，她解释道:“我们已经展示了一种有用酶的关键残基中的一个非常简单的突变是如何戏剧性地扩大了它的合成范围，使得突变变体能够用于制备具有挑战性的化学分子，以及在体内许多生物过程中至关重要的天然代谢物
" 任何关于酶的教科书都将报道任何给定酶家族中的催化氨基酸是如何高度保守的，事实上它们是一种酶所能完成的化学类型的标志
变异确实会发生，在某些情况下，如果替代氨基酸是相似的，两者都可以在自然中找到相当大的比例，但其他可能不太常见，只在有限的物种中发现
帕拉迪西教授补充说:“在这项研究中，我们探索了酶工程的一个未触及的领域，并对酶活性位点的一个关键催化残基进行了修饰。”
“以前，人们认为这样做会导致酶活性的丧失，但我们发现，当这种生物催化剂用于合成方向时，情况并非如此，事实上，具有挑战性但非常有用的分子现在可以在温和的条件下制造，这种分子可以很容易地扩大规模并在商业上复制，用于广泛的产品
" 为了改变酶的底物范围，通常的方法是通过合理的设计或定向进化，使底物识别中涉及的残基发生突变，而不触及催化残基
酰基转移酶的突变变体被迅速创造出来，虽然天然生物催化剂可以与醇和线性胺一起工作，但突变体也可以与硫醇和更复杂的胺一起工作
研究表明，新的变体确实已经失去了水解酯的能力，但是对于合成应用来说，酯或其他官能团需要被制造(硫酯和酰胺)而不是被裂解，这实际上是一个主要的优势
医生
马蒂娜·康特补充说:“我们从科学界得到了关于这项研究的极好的反馈，因为它为化学提供了一种新的工具，可以应用于广泛的分子反应
事实上，这是一个非常稳定的反应，不需要特定的条件，这意味着它有潜力在生产新药物的低成本商业应用
我们相信我们已经在催化三元组中打开了一种新的组合，这种组合似乎是自然界所不允许的，可能是为了加强对反应性的控制，但对化学家来说，这可能是一座真正的金矿
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