Suprastruktur peptida mempercepat reaksi Michael | Riset

Suprastruktur peptida mempercepat reaksi Michael |  Riset post thumbnail image

Game menarik Data SGP 2020 – 2021.

Rakitan supramolekul tripeptida sederhana mempercepat reaksi asimetris, para peneliti telah menemukan. ‘Ini [tripeptides] merakit diri menjadi fibril, struktur supramolekul yang … mempercepat reaksi Michael,’ jelas Armando Carlone, dari Universitas L’Aquila, Italia, yang memimpin penelitian.

Kelompok Carlone mulai mempelajari organokatalisis beberapa tahun yang lalu. ‘Kami terinspirasi oleh mesin molekuler dan struktur supramolekul, khususnya peptida yang dapat merakit sendiri,’ katanya. Formasi ini mempertahankan aktivitas organokatalis tradisional, seperti prolin, tetapi menunjukkan aktivitas yang lebih tinggi berkat arsitektur yang tertata . ‘Meskipun kecil, fibril meniru aktivitas enzim alami, menciptakan kantong lipofilik yang menolak air dan meningkatkan interaksi di antara reagen,’ tambah Carlone.

Carlone dan timnya berkolaborasi dengan para ahli dalam merakit sendiri peptida untuk merancang struktur yang sempurna, yang terdiri dari satu unit prolin dan dua unit fenilalanin. ‘Pemangkas ini sering berkumpul, memungkinkan pembentukan fibril dalam berbagai pelarut,’ jelas Carlone. ‘Kami baru saja memilih prolin sebagai bagian dari [sequence] untuk menyampaikan sifat organokatalitik.’

Skema yang menunjukkan penambahan Michael di sebelah tripeptida

Dalam air murni, tripeptida hanya menunjukkan sedikit aktivitas yang mengkatalisis adisi Michael aldehida ke nitroalkena – reaksi patokan dalam organokatalisis. Tetapi ketika struktur supramolekul terbentuk dalam larutan buffer fosfat, kecepatan reaksi meningkat hingga 74% . Namun, fibril tidak mempengaruhi enansioselektivitas reaksi.

‘Ini adalah pekerjaan yang sangat solid yang memperluas kemampuan kami dalam organokatalisis,’ kata Kate Adamala, ahli biokatalisis di University of Minnesota, AS. ‘Reaksi berjalan dengan baik di media berair dan mentolerir berbagai substrat, baik tonggak penting untuk mengurangi ketergantungan kita pada reagen berbasis minyak dan memenuhi target kimia hijau.’

Raquel Herrera, seorang ahli organokatalisis asimetris di Institut Sintesis Kimia dan Katalisis Homogen di Zaragoza, Spanyol, melihat harapan dalam konsep ini. ‘Banyak reaksi benchmark lainnya menggunakan turunan prolin, dan dapat mempertimbangkan untuk menguji kondisi yang menarik ini,’ katanya. Dia juga berharap karya selanjutnya akan menganalisis apakah modifikasi dalam struktur tripeptida dapat menghasilkan hasil dan enantioselektivitas yang lebih baik.

Adamala setuju, dan menantikan penyaringan throughput tinggi lebih lanjut untuk meningkatkan kinerja katalis ini. Selain itu, ‘teknologi dapat digunakan dalam industri,’ katanya. Tripeptida bereaksi dengan substrat yang berbeda – pisau Swiss Army untuk banyak reaksi.

‘Ini memang bukti konsep pertama,’ kata Carlone. ‘Segera, kami berharap untuk melakukan perhitungan komputasi untuk lebih memahami mekanisme dan merasionalisasi desain peptida.’ Salah satu tujuan timnya adalah mengembangkan katalis serupa yang menginduksi enantioselektivitas dengan membentuk interaksi non-kovalen, seperti ikatan hidrogen. Interaksi seperti itu lebih cepat daripada kovalen yang diandalkan oleh fibril, yang ‘akan memungkinkan reaksi yang lebih cepat’, kata Carlone.

Related Post