Химики МГУ с коллегами из Германии создали сверхактивный суперфермент

Сотрудники кафедры химической энзимологии совместно с коллегами из Дюссельдорфского университета имени Генриха Гейне (Германия) при помощи методов генной инженерии впервые в мире соединили ферменты цитохром P450 BM3 и формиатдегидрогеназу в большую активную молекулу. Супермолекула оказалась намного активнее, чем система из двух отдельных ферментов. Работа опубликована в журнале Scientific Reports.

Один из авторов работы, доктор химических наук, профессор химического факультета МГУ Владимир Тишков рассказал, что очень часто в технологических процессах и в природе нужно использовать сразу два фермента, поэтому добавляется их смесь.

В исследовании авторы решили использовать монооксигеназу CYP102A1 ВМ3 из группы цитохром P450 оксидаз, отвечающих за гидроксилирование многочисленных соединений в организме. Использованный фермент представляет собой большую молекулу, состоящую из 1200 аминокислот, что более чем в 3 раза превышает количество аминокислот в среднем у ферментов и значительно осложняет работу с ней.

В исследовании авторы изучили две возможности присоединения формиатдегидрогеназы к цитохрому: спереди и сзади. Выяснилось, что место контакта играет очень большую роль, так как напрямую влияет на ориентацию активных центров ферментов и определяет общую каталитическую активность молекулы-гибрида. Результаты показали, что по сравнению с отдельными ферментами полученная молекула работала гораздо эффективнее: скорость реакции возрастала в 5-20 раз в зависимости от окисляемого соединения.

Авторы работы утверждают, что полученная система еще нуждается в доработке. Тем не менее, открытая методика позволяет соединить между собой множество различных ферментов, что представляет огромный научный и коммерческий интерес.

Ранее сотрудники кафедры медицинской химии и тонкого органического синтеза химического факультета МГУ совместно с учеными из Института теоретической и прикладной электродинамики РАН и Антверпенского университета в Бельгии разработали материалы для фотодетекторов, реагирующих на солнечное излучение.

В мае минувшего года химики МГУ доказали, что изменение концентрации аниона молочной кислоты (лактата) в поте пропорционально изменению его содержания в крови. Это открытие поможет упростить мониторинг физической активности спортсменов.

Наряду с этим, ученые из МГУ ранее открыли новый метод проверки подлинности российских вин. Они начали использовать для этого хемометрический анализ. На основе полученной информации ученые создают базу, которая позволит определять тип вина, сорт винограда, год урожая и в перспективе из какого сырья произведено вино: из российского или импортного.