(Phys.org) – Ett team av forskare vid California Institute of Technology har använt ett modifierat enzym för att ge bättre anti-Markovnikov-selektivitet i alkenoxidationer. I deras papper publicerad i tidskriften Vetenskap , gruppen beskriver hur man använder en iterativ process för att modifiera enzymet och producera ett önskat slutresultat.

Tillverkare använder en mängd olika kemiska reaktioner för att producera varor som konsumenterna önskar. En sådan reaktion används för att bilda en aldehyd och involverar oxidering av slutkolatomen - den kan användas för att skapa produkter baserade på en linjär alkohol såsom smörjmedel, kosmetika, aromer och parfym. Men det är en svår process, och av den anledningen, kemister har sökt ett bättre tillvägagångssätt. Sådana ansträngningar fokuserar på de katalysatorer som används eftersom de som för närvarande finns inte är särskilt produktiva. I denna nya ansträngning, forskarna rapporterar att de hittat ett sätt att modifiera ett enzym för att använda det som en katalysator som avsevärt förbättrade reaktionens produktivitet.

Enzymet, en P450 cytokrom (kallad P450 _LA1 , helt naturligt) utsattes för riktad evolution, en iterativ process där mutationer uppstår och resultaten screenas för positiva egenskaper. Den iterativa processen genomfördes genom 10 omgångar (som resulterade i 12 mutationer) med styren som substrat. Det resulterande enzymet kallades aMOx, och det visade sig vara ganska produktivt, kan katalysera 3, 800 oxidationsreaktioner, jämfört med bara 10 som använder andra katalysatorer.

Forskarna valde P450 _LA1 eftersom det har använts som en katalysator för andra liknande reaktioner och en tidigare forskningsansträngning har visat att under vissa omständigheter, aldehyd uppstod som en biprodukt.

Mer arbete krävs för att se om tekniken är anpassningsbar till tillverkningsprocesser, men forskarna uttrycker förtroende för att det en dag kommer att användas för att skapa en mängd aldehyder, alkoholer och aminprodukter i en mängd olika tillämpningar. Arbetet utgör också ett steg framåt för att ersätta konventionella katalysatorer med biokatalysatorer eftersom man tror att de så småningom kommer att fungera bättre i flödessystem.

© 2017 Phys.org