Sztuczne cząsteczki wspomagające reakcje chemiczne
Wiele produktów chemicznych i farmaceutycznych wytwarzanych jest przy użyciu kosztownych i szkodliwych dla środowiska katalizatorów z metali szlachetnych, które inicjują i przyspieszają reakcje chemiczne. W poszukiwaniu bardziej ekologicznych alternatyw, badacze przyglądają się chemii organizmów żywych, by poznać układy katalizatorów biologicznych. Te biokatalizatory zwykle składają się z enzymu połączonego z cząsteczkami pomocniczymi zwanymi kofaktorami, które pomagają enzymom wykonywać ich pracę. Jednak korzystanie z układów biokatalitycznych ma pewne wady, takie jak zanieczyszczenie enzymów lub cząsteczek, które prowadzi do niepożądanych reakcji ubocznych. Aby uniknąć zanieczyszczeń, pożądany enzym i kofaktor należy poddać starannemu oczyszczeniu, co jest procesem równie kosztownym, co czasochłonnym. W ramach finansowanego przez UE projektu BIOMIMIC (Synthetic nicotinamide cofactors for new and improved biocatalytic processes) wykorzystano naturalny kofaktor zwany dinukleotydem nikotynoamidoadeninowym (NAD) jako podstawę dla stworzenia syntetycznej, ulepszonej wersji. Ten sztuczny analog kofaktora nikotynoamidoadeninowego (mNAD) naśladuje naturalną strukturę NAD, wprowadzając modyfikacje poprawiające aktywność. Stworzywszy różne wersje mNAD, badacze przeanalizowali, na ile sprawnie współpracowały one z katalizatorem enzymatycznym powszechnie stosowanym przez chemików przemysłowych. Następnie zmodyfikowali wybrane cząsteczki mNAD, tak by mogły współpracować z innymi przydatnymi w przemyśle enzymami. Analogi syntetyczne mNAD opracowane przez zespół BIOMIMIC są obecnie stosowane przez chemików ze środowiska akademickiego i przemysłowego na całym świecie, jako lepsze alternatywy kofaktorów naturalnych. Pewne duże przedsiębiorstwo chemiczne wprowadziło jeden z tych analogów na rynek, zwracając powszechną uwagę na ich potencjał w tworzeniu produktów przemysłowych w energooszczędnym i przyjaznym dla środowiska procesie.
Słowa kluczowe
Reakcje chemiczne, biokatalizator, enzym, kofaktor, dinukleotyd nikotynoamidoadeninowy
