Гранит науки - 2003-07-31

Видоизмененный бактериальный белок может быть использован против нервнопаралитического газа зомана об изобретении американских химиков сообщает служба новостей Nature

У микрофона Марина Аствацатурян! Ученый Texas A&M University Фрэнк Раушел (Frank Raushel) с коллегами модифицировали фермент фосфотриэстеразу таким образом, что он стал разрушать зоман; усовершенствование полученного препарата может сделать его пригодным для использования в специальной маске, защищающей от отравляющего газа. Фосфотриэстераза может разрушать зоман и в своем природном состоянии, но делает это очень медленно. Группа Раушела увеличила скорость ферментативного распада зомана в тысячу раз, но и этого для практического использования недостаточно. В то же время, воодушевленные недавним прорывом ученые уверены в том, что заставить фермент работать еще быстрее они смогут в ближайшем будущем. В бактериях фосфотриэстераза расщепляет химические связи между атомами фосфора и кислорода. И это ее свойство рассматривалось в различных проектах , направленных на очистку окружающей среды от загрязнения фосфороорганическими пестицидами и гербицидами. И природные фосфаты, атакуемые ферментом, сходны с фософорсодержащими отравляющими веществами зарином и зоманом. Зарин, например, был использован при теракте в токийском метро в 1995 году, а зоман в войне между Ираком и Ираном в 1980-х.

Для изменения активности фермента Раушел с коллегами применяли так называемый метод направленной эволюции. Это имитация естественного отбора ученые получили коллекцию мутантных бактерий, у которых произошли те или иные незначительные случайные изменения в химической структуре фермента, и отобрали из них формы с наиболее активным ферментом. Фосфотриэстераза, как и любой фермент, имеет активный центр, который связывается с мишенью, химическим веществом, а потому изменения в этом центре могут существенно повлиять на ход реакции. Ферментом, ускорившим реакцию разложения зомана в 1000 раз, оказалась фосфотриэстераза, в активном центре которой произошло всего лишь 3 замены т.е. от природной молекулы ее отличают 3 аминокислоты.