Odborníci z Loschmidtových laboratoří při Masarykově univerzitě v Brně spolu s vědci z Ústavu fyzikální chemie J. Heyrovského objevili strategii, jak zlepšit efektivitu enzymů využívaných například při čištění půdy. Konkrétně výzkumníci pracovali s enzymem dehalogenázou, který je využíván k přeměně toxických molekul obsahujících atomy chloru a bromu na alkoholy. Objev otiskl časopis Journal of the American Chemical Society.
Získané poznatky více než šestiletého výzkumu by mohly nalézt využití v biotechnologickém či farmaceutickém průmyslu. „Díky schopnosti rozpoznávat molekuly, které mají shodné chemické složení, ale liší se prostorovým uspořádáním atomů, jsou tyto enzymy využívány také v organické syntéze,“ vysvětluje Jan Sýkora, jeden z vedoucích projektu z Heyrovského ústavu.
Chemici zjistili, že zmíněný enzym může existovat v otevřené formě, která umožňuje účinný transport molekul k jeho aktivnímu místu, a v zavřené formě, jež je výhodná pro samotnou chemickou přeměnu substrátu na produkt. Vědci dokázali odhalit rychlé překmitávání mezi těmito dvěma stavy, tedy dynamiku daného proteinu, která je zodpovědná za vysokou aktivitu studovaného enzymu.
„Do aktivního místa přicházejí molekuly systémem tunelů a bran, které mohou jejich průchod ovlivnit. Doposud se tvarům a vlastnostem těchto tunelů a bran nepřikládala důležitost. My jsme se ale zaměřili právě na tyto transportní cesty, jejichž tvar a dynamika ovlivňují, které molekuly mohou proniknout dovnitř či ven, a tím se mění i účinnost daných enzymů,“ vysvětlila první autorka studie Piia Kokkonen z Loschmidtových laboratoří.
