Novi rad Ruđerovaca značajan za farmaceutsku industriju završio na naslovnici prestižnog časopisa

Multidisciplinaran tim predvođen znanstvenicima s Instituta Ruđer Bošković (IRB) istraživao je specifičan bakterijski enzim koji bi mogao značiti mnogo za farmaceutsku industriju. Znanstvenici su dokazali kako određena skupina enzima, halogenhidrin dehalogenaze, ima izniman biokatalitički potencijal, odnosno da omogućava sintezu cijelog niza različitih spojeva na efikasan, ekonomičan i ekološki prihvatljiv način. Njihov se rad našao na naslovnici prestižnog časopisa Advanced Synthesis & Catalysis.

Tim znanstvenika predvođen znanstvenicima s IRB-a došao je do važnog otkrića. Dokazali su kako halogenhidrin dehalogenaze imaju izniman biokatalitički potencijal, odnosno da omogućavaju sintezu cijelog niza različitih spojeva na efikasan, ekonomičan i ekološki prihvatljiv način. Njihov je rad objavljen na naslovnici časopisa Advanced Synthesis & Catalysis.

Svestrani enzimi velikog potencijala za industriju

Kataliza je proces kojim se povećava brzina kojom reakcija doseže ravnotežu i omogućava dobivanje željenih produkata. S obzirom na to da brzina kemijske reakcije ovisi o slobodnoj energiji aktivacije, katalizator uzrokuje smanjenje energetske barijere i ubrzava katalitičku fazu. U živim organizmima, takvu ulogu u procesu metaboličke katalize obično imaju enzimi, a taj procese onda nazivamo biokataliza. Halogenhidrin dehalogenaze su se tek u novije vrijeme pojavile kao posebno interesantni enzimi, zahvaljujući njihovoj svestranosti, budući da kataliziraju nekoliko različitih tipova neprirodnih reakcija.

– Iako je halogenhidrin-dehalogenaza iz bakterije Mycobacterium sp. u prijašnjim istraživanjima karakterizirana kao enzim vrlo niske enantioselektivnosti te, posljedično, ograničene industrijske primjenjivosti, ova studija otkrila je njegov izniman biokatalitički potencijal. Unatoč relativno slabom djelovanju na većini do sada testiranih supstrata, u ovom radu uvjerljivo smo pokazali da ovi enzimi iz skupine B izvrsno djeluju na relativno velike supstrate, pri čemu, uz čitavu seriju reaktivnih nukleofila te prihvatljiva iskorištenja, omogućuju pripravu odgovarajućih enantiomerno čistih alkohola. To ih čini vrijednim novim katalizatorima u kolekciji enzima koji se mogu koristiti za sintezu važnih kiralnih građevnih blokova, posebice za primjenu u farmaceutskoj industriji, izjavila je Maja Majerić Elenkov, viša znanstvena suradnica u Laboratoriju za stereoselektivnu sintezu i biokatalizu te dopisna autorica na radu.

Veliko priznanje za znanstvenike

– Dodatne studije mutacija pojedinih aminokiselina i molekulskog modeliranja omogućile su nam identificiranje aminokiselinskih dijelova važnih za kiralno prepoznavanje i sam tijek enzimske reakcije, što predstavlja dobru polaznu točku za daljnja istraživanja proteinskog inženjerstva usmjerena prema razvoju novih genetski modificiranih varijanti enzima poboljšanih reakcijskih i industrijskih karakteristika, zaključili su autori.

Da je njihovo otkriće važno pokazuje i to da ga je časopis Advanced Synthesis & Catalysis istaknuo ilisutracijom na naslovnici. Dali su mu i oznaku ‘Very Important Paper’.

Na radu su sudjelovali Maja Majerić Elenkov, Robert Vianello, Irena Dokli te doktorandice Emina Mehić i Lucija Hok s IRB-a. Osim njih, u istraživanjima su sudjelovali i istraživači sa Sveučilišta za elektroničke znanosti i tehnologiju iz Republike Kine te Fakulteta kemijskog inženjerstva i tehnologije i Prehrambeno-biotehnološkog fakulteta Sveučilišta u Zagrebu.