I chimici di Scripps Research hanno creato in modo efficiente tre famiglie di molecole complesse contenenti ossigeno che sono normalmente ottenibili solo dalle piante. Queste molecole, chiamate terpeni, sono potenziali punti di partenza per nuovi farmaci e altri prodotti di alto valore, segnando uno sviluppo importante per molteplici industrie. Inoltre, il nuovo approccio potrebbe consentire ai chimici di costruire molte altre classi di composti, sfruttando degli enzimi “dirottati”. L’impresa chimica è descritta in dettaglio nell’edizione del 13 agosto della rivista Science.
Modificare gli enzimi per ottenere i terpeni
La chiave di questo nuovo metodo di produzione di molecole è il controllo, o il dirottamento, di enzimi naturali, in questo caso dai batteri, per assistere in complesse trasformazioni chimiche che sono state poco pratiche o impossibili con le sole tecniche di chimica sintetica, afferma il ricercatore principale Hans Renata, professore assistente presso il Dipartimento di Chimica presso Scripps Research.
Gli enzimi naturali che aiutano a costruire molecole nelle cellule di solito svolgono solo uno o due compiti altamente specifici. Ma il team di Scripps Research ha dimostrato che gli enzimi naturali, anche senza modifiche, possono essere realizzati per svolgere una gamma più ampia di compiti, con riscontri positivi tutti da scoprire.
“Riteniamo che, in generale, gli enzimi siano una risorsa per lo più inutilizzata per risolvere i problemi nella sintesi chimica”, dice Renata. “Gli enzimi tendono ad avere un certo grado di attività promiscua, in termini di capacità di stimolare reazioni chimiche oltre il loro compito primario, e qui siamo stati in grado di trarne vantaggio”.
“La nostra opinione ora è che ogni volta che vogliamo sintetizzare una molecola complessa, la soluzione probabilmente esiste già tra gli enzimi della natura: dobbiamo solo sapere come trovare gli enzimi che funzioneranno”, afferma l’autore senior Ben Shen, presidente del dipartimento di chimica del campus della Florida e direttore del Natural Products Discovery Center di Scripps Research.