免疫系统榨油工业的轮子

2018-02-01 19:33:05

威廉·伍德(William Wood)CELL的化学工具包令每位化学家都羡慕不已,特别是使重要反应速度提高数千倍的酶现在,两位美国化学家借用细胞的免疫系统来定制一种人工酶,催化化学工业中使用的多步反应这一进展可能使化学家用更安全和更有效的蛋白质催化剂替代工业过程中的一些有毒试剂近十年来,科学家们已经知道可以制造专门设计的抗体来催化化学反应像酶这样的抗体是大蛋白分子,其表面上有口袋,这些分子恰好是其他分子适合的形状在抗体的情况下,口袋适合外来分子或抗原,使得抗体可以与其结合在酶的情况下,口袋结合化学反应物,将它们结合在一起,使它们更容易相互作用为了制造催化抗体,科学家们诱导小鼠产生针对抗原的抗体,该抗原具有化学反应中的中间体的形状和电荷然后这些抗体就像酶一样,将分子带入抗体表面的口袋中,迫使它们进入正确的形状,进行化学反应自20世纪80年代后期以来,已经知道催化简单的一步化学反应的抗体但有用的反应通常涉及几个步骤和几种不同的中间体,使得设计合适的催化剂变得更加困难但现在由加利福尼亚州拉霍亚的斯克里普斯研究所的Jean-Louis Reymond和Richard Lerner领导的研究小组已经制备了一种抗体,该抗体催化了一个重要反应中的四个步骤中的三个步骤,称为分子内醛醇缩合该反应对许多农药和药物的合成至关重要,包括口服避孕药和类固醇 Reymond和Lerner使用由带正电荷的氮原子连接的碳原子环组成的模板抗原制备抗体产生的抗体在与抗原的带正电荷的氮原子相对的结合位点具有带负电荷的羧酸对于三个催化步骤中的两个,该负电荷有助于从分子中除去氢离子然后抗体口袋的形状有助于形成闭合分子上的环的键第四步自发发生(Journal of the American Chemical Society,vol 117,p 9383)伦敦国王学院的有机化学家基思琼斯说,这项研究代表了“一个非常令人兴奋的领域的重大进展” “它开辟了大量新应用,