Nanozymy na bazie szkieletów metalo-organicznych katalizujące hydrolizę wiązań peptydowych
17 04 2025
Kategoria: Aktualności CeNT, Research highlights, Strona główna
Szkielety metalo-organiczne (MOF-y) na bazie cyrkonu mają ogromny potencjał w katalizie ze względu na ich wytrzymałość, stabilność i aktywność katalityczną w szerokim spektrum reakcji chemicznych. Ich strukturę i aktywność można zoptymalizować pod kątem konkretnej reakcji chemicznej za pomocą wielu różnych podejść. W niniejszej pracy opisujemy reaktywność dodeka-nuklearnego szkieletu metalo-organicznego w kierunku hydrolizy wiązań peptydowych w warunkach fizjologicznego pH. Ta trudna do przeprowadzenia reakcja ma ogromne znaczenie w biochemii i proteomice, a użycie do tej reakcji MOF-ów jako selektywnych i łatwomodyfikowalnych sztucznych enzymówo to szansa na stworzenie efektywnego katalizatora tej reakcji. Wykorzystując dipeptyd glicyloglicynę jako modelowy substrat, grupa prof. Tatjany Parac-Vogt z Katolickiego Uniwersytetu w Lowanium wykazała eksperymentalnie, że MOF na bazie cyrkonu przyspiesza hydrolizę wiązania peptydowego 10 000-krotnie w stosunku do niekatalizowanej reakcji. W celu wyjaśnienia wysokiej reaktywności tego układu i jego ciekawych właściwości chemicznych przeprowadzono szereg badań spektroskopowych, a we współpracy z prof. Bartoszem Trzaskowskim z Laboratorium Symulacji Systemów Chemicznych i Biologicznych, Centrum Nowych Technologii Uniwersytetu Warszawskiego zastosowano metody modelowania molekularnego, co pozwoliło zrozumieć zależności pomiędzy strukturą a aktywnością tego układu, a w przyszłości pozwoli zaprojektować nanozymy o lepszych właściwościach.
Współpraca pomiędzy Katolickim Uniwersytetem w Lowanium a Uniwersytetem Warszawskim jest finansowana z grantu CELSA (Central Europe Leuven Strategic Alliance).