Супрамолекулярная химия - 5.6.Биомолекулярный и абиотический катализ - 58 - читать

Супрамолекулярная химия(Страница: 58)

Страница: 
58

Супрамолекулярная химия читать 5.6.Биомолекулярный и абиотический катализ 58

При конструировании супрамолекулярных катализаторов могут быть использованы биологические материалы и процессы, для того чтобы создать подходящие центры узнавания и достичь высоких скоростей и селективности реакций. Модифицированные ферменты, полученные благодаря химическим мутациям[5.70]или белковой инженерии[5.71], представляют собой примеры использования биохимических методов для получения искусственных катализаторов.

Это относится также к получению каталитических белков на основе антител. Антитела к реакционноспособным гаптенам способны облегчать превращения связанных частиц[5.72].Генерация антител к аналогам переходных состояний должна вести к снижению энергии переходных состояний и облегчать реакцию[5.73].Каталитические антителаилиабзимы(от английскогоantibody—антитело) были получены уже для ряда реакций[5.74—5.76];сейчас активно ведутся исследования в этом направлении. Работы в данной области представляют собой попытку приблизиться к созданию субстрат-специфичных, эффективных и селективных катализаторов супрамолекулярного типа, что представляет большой теоретический и практический интерес. Большое сродство к переходному состоянию определенной реакции какого-либо выделенного субстрата создает благоприятные условия для процесса. В соответствии с замечаниями, сделанными в начале этой главы, антитела должны генерироваться не к самому аналогу переходного состояния (АПС(TSA)),а к изостеруАПС—X(TSA—X), в котором отсутствует (ют) группа (ы) X, принадлежащая (ие) к функциональным группам протеина, которая(ые), как предполагается, и участвует(ют) в осуществлении реакции. Это требует дизайна частицАПС—X(TSA—X), в которых плоскость, представляющая (-Х)щель, должна быть идеально подобрана для того, чтобы вести к получению в антителе требуемой реакционноспособной функциональной группы, расположенной в необходимом месте. Представляющий большой интерес абиотический подход состоит в генерации отпечатков АПС(TSA)на поверхности или в объеме твердых материалов (см. разд.7.4).

Описанные в данной главе системы обладают свойствами, которые определяют супрамолекулярные реакционную способность и катализ и позволяют осуществлять: распознавание субстрата, реакции внутри супермолекулы, ускорение процесса при связывании субстрата, ингибирование реакции при наличии других частиц, способных к конкуренции с субстратом за связывание, структурную и стереоселективность, регенерацию катализатора. Можно представить себе много других типов процессов. В частности, упоминавшиеся выше реакции трансацилирования реализуются при использовании в качестве субстратов активированных эфиров, но осуществление гидролиза неактивированных эфиров и, в особенности, амидов в “биологическихиусловиях требует уровня[5.77],который может быть достигнут с применением ферментов, но который пока остается недостижимым при использовании абиотических супрамолекулярных катализаторов. В то же время установлено, что комплексы металлов способны заметно активировать гидролиз амидов[5.48,5.58а]. Большой интерес представляет создание супрамолекулярных катализаторов для процессов образования химических связей, а не их разрыва. Благодаря своей способности к множественному связыванию сорецепторы создают возможность для дизайна сокатализаторов лигирования, металлокатализа и реакций с участием кофакторов, в которых принимают участие два (или более) одновременно связанных и определенным образом ориентированных друг относительно друга субстрата.

Медиа

See video
Видео
Химический элемент - это вид атомов, характеризующийся определенными зарядами ядер и строением электронных оболочек. В настоящее время известно 110 элементов:...
02.04.2013 | 6:58
3,064
See video
Видео
Сервис Нигма-Химия и многие функции Нигма-математики не имеют аналогов ни в России, ни в мире.Начиная с 2009 года, Нигма разрабатывает интеллектуальную...
02.04.2013 | 6:58
3,687
See video
Видео
Основным источником этанола является нефтехимический синтез, использующий реакцию, гидратации этилена в присутствии различных катализаторов. Известны также...
02.04.2013 | 6:58
3,219