Профессор химии и химической биологии Мэри Джо Ондречен считает, что ферменты могут заменить часть традиционных промышленных химических процессов. Такие белки ускоряют химические реакции в организме и способны сделать производство лекарств или биотоплива менее энергозатратным. Кроме того, ферментативные реакции дают меньше побочных продуктов и загрязняющих веществ.
Ондречен и доцент химии Пенни Дж. Бьюнинг получили грант Национального научного фонда США на 3 года в размере $565 000. Средства направят на изучение активности ферментов с помощью лабораторных опытов и вычислительных методов. Об исследовании сообщила Northeastern University.
Ферменты состоят из цепочек аминокислот, которые задаются генетической последовательностью. Одни аминокислоты отвечают за строение белка, другие обеспечивают его способность ускорять реакции. На поверхности белка находятся полости, куда попадает молекула: после реакции образовавшийся продукт покидает фермент.
Большинство работ по активности ферментов сосредоточено на аминокислотах в активной области, непосредственно взаимодействующих с молекулой. Однако исследования указывают, что на каталитические свойства могут влиять и аминокислоты, расположенные далеко от такого участка. Группа Ондречен намерена с помощью разработанного ею метода предсказывать роль этих удаленных аминокислот.
Команда Бьюнинг будет проверять вычислительные прогнозы в экспериментах, изменяя состав ферментов и наблюдая за тем, как это отражается на их работе. Полученные данные позволят уточнять модель и точнее определять аминокислоты, важные для катализа. В дальнейшем исследователи рассчитывают создать базу ферментов с удаленными активными аминокислотами, чтобы совершенствовать промышленные ферментативные технологии.