🔬 Учёные из Манчестерского института биотехнологий (MIB) показали, как генетически модифицированные ферменты могут использовать видимый свет для управления высокоселективными химическими реакциями. 🌱
Это открытие способно привести к созданию более чистых и энергоэффективных методов производства лекарств и других важных веществ, сократив потребность в агрессивных химикатах и вредном ультрафиолетовом (УФ) излучении. 💡
Прорыв в области фотокатализа (использования света для запуска реакций) демонстрирует, как биоология и химия совместно открывают новые возможности для безопасного и экологичного производства. 💫
🔄 Ранние методы часто зависели от УФ-света и «сенсибилизаторов» — молекул, передающих энергию света. Хотя предыдущие разработки MIB улучшили эффективность таких систем, у них оставались недостатки: низкий КПД, риск повреждения молекул и побочные продукты.
Чтобы решить эти проблемы, команда под руководством профессора Энтони Грина создала ферменты с новым светопоглощающим компонентом — тиоксантоном. 🌞 В отличие от аналогов, он работает с видимым светом, повышая эффективность, безопасность и совместимость с промышленными условиями.
🎯 Учёные разработали два фермента:
1. VEnT1.3 — завершает свыше 1300 реакционных циклов с точным контролем над структурой молекул. Это критично для фармацевтики, где трёхмерная форма вещества определяет его эффективность и безопасность.
2. SpEnT1.3 — синтезирует сложные кольцевые молекулы (спироциклические β-лактамы), важные для лекарств и материалов.
💬 «Мы доказали, что безопасный видимый свет в сочетании с искусственными фотоэнзимами может совершить революцию в производстве: сократить отходы, энергозатраты и сделать методы устойчивыми», — говорит доктор Ребекка Крошоу.
🔬 Новые ферменты также подавляют нежелательные побочные реакции, что недостижимо для обычных катализаторов. Кроме того, расширение генетического кода для внедрения сенсибилизаторов открывает путь к созданию ферментов для любых задач.
🚀 Исследование показывает силу междисциплинарного подхода: генная инженерия, химия и биология объединились для решения практических проблем. В будущем это позволит проектировать системы для сложных реакций с беспрецедентной точностью — от фармацевтики до материаловедения.
Новость подготовлена при поддержке Манчестерского университета.