Новое исследование, проведенное учеными из Бристольского университета, поставило под сомнение одну из ключевых аксиом биологии – ферментам для работы нужна вода. Прорыв может в конечном итоге привести к разработке новых промышленных катализаторов для переработки биодизеля.
Ферменты - это большие биологические молекулы, которые катализируют тысячи различных химических реакций, необходимых для всей жизни, от преобразования пищи в энергию до контроля репликации ДНК нашими клетками.
Во всем этом разнообразии биологических сред, в которых ферменты выполняют свои различные роли, единственной константой является обилие воды.
Однако новые результаты, опубликованные сегодня [6 октября] в Nature Communications, показывают, что вода не является необходимой для ферментов, выполняющих свою биологическую роль.
Это открытие может проложить путь к разработке новых термически стойких промышленных ферментов, которые можно будет использовать в суровых условиях обработки, начиная от технологий моющих средств и заканчивая альтернативными источниками энергии для производства биотоплива.
Д-р Адам Перриман и его коллеги смогли обойти потребность в воде, украсив поверхность промышленного фермента липазы длинными моющими молекулами.
В принципе, то, что создала команда, было ферментом со встроенной способностью существовать в виде жидкости без какого-либо растворителя. Что было поразительно, так это то, что твердый химический реагент, также известный как субстрат, мог быть растворен непосредственно жидким ферментом, который затем продолжал катализировать химическую реакцию, и продолжал делать это до температуры, достигающей 150°C..
Д-р Перриман из Школы клеточной и молекулярной медицины Бристольского университета сказал: «Из наших предварительных экспериментов мы знали, что молекулярная структура липазы оставалась неизменной после модификаций даже при 150°C.
"Однако мы были удивлены и обрадованы, обнаружив, что каталитическая активность фермента все еще присутствует. Возможность рационально сконструировать автономную реактивную биожидкость, на которую можно буквально насыпать твердый субстрат, и затем наблюдайте за химической реакцией, представляет собой настоящий фундаментальный научный прогресс."