צוות מדענים בינלאומי מצ'כיה, גרמניה ויפן הצליח לפתח שיטה חדישה לשיפור המאפיינים של אנזימים. לשיטה יש פוטנציאל לשמש במגוון יישומים בתעשיות הכימיות, הרפואיות והמזון.
צוות מדענים בינלאומי מצ'כיה, גרמניה ויפן הצליח לפתח שיטה חדישה לשיפור המאפיינים של אנזימים. לשיטה יש פוטנציאל לשמש במגוון יישומים בתעשיות הכימיות, הרפואיות והמזון. המחקר פורסם בכתב-העת המדעי Nature Chemical Biology.
האנזימים שעברו שינוי יוכלו לשמש, כדוגמא, בסילוק של חומרים כימיים מסוכנים מאוד החודרים לסביבה כתוצאה מפעילות אנושית ואשר עלולים להיות מזיקים ביותר לבריאות האדם ובע"ח. הטבע אינו מסוגל לפרק רבים מחומרים אלו, אולם, במחקר זה, המדענים פיתחו גישה שיכולה להיות מיושמת לשם הרחקתם ביעילות מהסביבה.
לב התגלית מבוסס על שינוי גנטי של האנזים המחולל ומאיץ את התגובה הכימית. "כעת אנו מסוגלים להשתמש בשינויים גנטיים לטובת שיפור התכונות של האנזימים כך שיוכלו להרחיק חומרים מסוכנים מהסביבה במהירות ובפשטות מרובות יותר," אומר המדען Jiri Damborsky, אחד מהחוקרים הראשיים.
עד היום, המדענים התמקדו במהלך שינויי המאפיינים של האנזים באתר המבני שבו מתרחשת התגובה הכימית – האתר הפעיל. השיטה החדישה מבוססת על שינויו המבני של מתחם אחר באנזים – תעלות הגישה המקשרות בין האתר הפעיל לבין שטחו החיצוני של האנזים. "שיטות ממוחשבות ייחודיות סייעו להכווין את המחקר המעשי לשם הכנת תעלות אלו שזמינותן לחומרים המפורקים הוגברה," אומרת אחת מהחוקרות.
המדענים יישמו את השיטה שלהם באמצעות שינוי אנזים שהצליח לפרק את החומר הרעיל מאוד טריכלורופרופאן (TCP). החומר הרעיל, נוזל חסר-צבע, הינו תוצר משני של ייצור כימיקלים. הוא עלול להישאר בקרקע ובמי-תהום למעלה ממאה שנים, מסוגל לזהם מי-שתייה ועשוי לסרטן. באמצעות השיטה החדישה מהנדסי החלבונים פיתחו אנזים מותאם שהצליח לפרק את החומר הרעיל הזה פי שלושים ושניים מהר יותר מהאנזים המקורי.
אולם, השיטה הינה בעלת היקף יישומי רחב יותר מאשר רק במאבק כנגד חומרים מסוכנים ובשימור הסביבה. השינויים המוכוונים של תעלות האנזימים יכולים לשמש במגוון תחומים יישומיים, בכללם ביו-רפואה ותעשיית המזון.