Свет помог ускорить работу фермента

Активация светом приводит к ускорению работы фермента. По горизонтальной оси - время, по вертикальной - активность. Иллюстрация из статьи авторов.

Американские химики ускорили работу фермента-липазы CALB с помощью предварительной модификации и облучения светом. Работа опубликована в журнале The Journal of Physical Chemistry Letters. Ее краткий пересказ можно прочитать на сайте национальной лаборатории Оак Ридж.

Для того, чтобы ускорить работу фермента, химики решили внести в него фотоактивное соединение. При облучении светом определенной длины волны такое соединение должно было изменять свою конформацию и преобразовывать световую энергию в механическую, "подталкивая" фермент к выполнению работы.

В качестве объекта авторы исследования решили использовать липазу B (фермент, разрушающий жиры) из бактерии Candida antarctica - CALB. Чтобы узнать, в какое место фермента следует вводить фотоактивное соединение, им пришлось испробовать множество точек и провести с такими виртуальными ферментами множество компьютерных симуляций. Чтобы осуществить моделирование, исследователи использовали мощности суперкомпьютера Jaguar, размещенного в Национальном центре компьютерных исследований в Оук-Ридже (США). В июне 2011 года этот суперкомпьютер занимал третье место по производительности в мире.

В ходе моделирования было установлено, что фотоактивное соединение (азобензен) необходимо ввести между петлями, которые, несмотря на то, что удалены от активного центра, влияют на передачу изменений конформации в белке CALB. Пратул Агарвал, первый автор статьи, так прокомментировал результаты компьютерной симуляции: “Моделирование помогло нам понять, как механическая энергия с поверхности может быть в конце концов перенесена в активный центр, где она используется для осуществления химической реакции”.

После получения результатов симуляции удачность подхода проверили на реальном белке. Скорость работы модифицированного фермента при облучении светом была увеличена (в зависимости от условий) в 8-52 раза.

Ферменты используются во множестве биотехнологических процессов. Исследования, способные улучшить их работу, потенциально способны существенно удешевить производство многих веществ.

Обсудить
Поигрались и хватит
Америка признала биткоин, но надежнее он от этого не стал
Валентин Тимаков«Дальний Восток — дорога к рынку АТР»
Валентин Тимаков — о дефиците рабочих в ДФО и пользе «Дальневосточного гектара»
Грустный праздник
Еда, алкоголь и подарки: сколько стоит отметить Новый год
«Весь город наш!»
Грозная банда «Хади Такташ» стала настоящим кошмаром Казани 90-х
Воровской передел
Лидер криминальной России рискует сесть надолго. За его трон развернулась война
Деловая колбаса
Улюкаев готовился к долгой и счастливой жизни, а получил восемь лет строгача
Запахло жареным
Секс с русским святым, геи в балете, педофилы в Голливуде: главные скандалы года
Есть почитать че?
Библиотека как мир, гуки и геи в беде, сразу два Линча: топовый артхаус на 2A17
Вера и Владимир Набоковы«Не знаю, что с тобой сделаю при встрече»
Что писал Набоков своей жене во время разлуки
«Евреи забили гвоздь в голову русскому человеку»
Шпионы КГБ обвиняли советских рокеров в победе мирового сионизма
Poloвинка
Поездка на передней части будущего седана VW Polo для России
Чудо-Judo
Вспоминаем молодежный трансформер Nissan Judo, о котором все забыли
8 лимузинов, появление на свет которых сложно оправдать
Большие, длинные и чрезвычайно бесполезные
Погружение в кирпич
Мы посидели в новом «Гелике» и не узнали его. А потом вылезли – и узнали
«Меня не убили, просто развели»
Россиянка влюбилась по уши и лишилась жилья
Что-то встало за окном
Строения, вызывающие самые пошлые ассоциации
Его ворсейшество
Бессмертные ковры возвращаются на стены российских квартир
С собой не увезешь
Как живут российские олигархи за границей