生物催化酶以溶剂为底物

发布时间：2024-01-30 16:38:31 栏目：生活

导读 甲酸脱氢酶用于生物催化过程，通过将电子从底物上去除，使电子可用作进一步反应的燃料。在目前的应用中，底物是NAD+，产物是NADH。废物是CO

甲酸脱氢酶用于生物催化过程，通过将电子从底物上去除，使电子可用作进一步反应的燃料。在目前的应用中，底物是NAD+，产物是NADH。废物是CO 2。 “在这种情况下这是一件好事，因为它以气体形式逸出，因此可以防止所需的反应发生相反的情况，”Dirk Tischler 解释道。由于 NADPH 变体(多一个磷酸基团)通常需要作为一种产品，因此他的团队创建了生物催化剂的突变体，可将 NADP+ 转化为所需的产品。



如果催化剂也破坏 CN 键怎么办?

在研究甲酸脱氢酶时，研究人员意识到人们对生物催化剂的替代起始材料知之甚少。 “我们研究了各种可能的底物(甲酸盐衍生物)，发现当它们被生物催化剂转化时，CO 键总是会断裂，”Dirk Tischler 解释道。 “这给了我们一个想法：如果这种酶也能裂解 CN 键——传统上这是一项很难解决的任务呢?”

进一步的测试表明，该生物催化剂确实能够做到这一点：它还可以将甲酰胺(甲酸盐的衍生物)与其他化合物转化为氮，作为起始材料。由于甲酰胺是常见且廉价的溶剂，因此它们在此反应中既充当溶剂又充当底物。在这个星座中还可以提供 NADH 和 NADPH。 CO 2在这些反应中也会作为废物产生，并且通过逸出可以防止反应倒退。

“这种反应以前从未被描述过，”德克·蒂施勒说。他的团队表明，与使用甲酸盐的传统系统相比，使用甲酰胺作为 NADPH 形成的电子源可以达到相当甚至稍微更好的结果。 “这开辟了全新的可能性，因为我们更稳定的突变体在高达 40% 体积的甲酰胺中仍然具有活性，”研究人员说。