Фрэнсис Арнольд и его коллеги объясняют, что, хотя люди не настолько опытны в разработке новых ферментов, природа делает это постоянно. Однако с помощью инженерной стратегии, имитирующей естественную эволюцию, ученые могут оптимизировать функцию ферментов для множества приложений.
Цитохром P450 — один из примеров. Они обнаружены во многих живых системах, а у людей они метаболизируют лекарства и защищают от негативного воздействия токсинов.
Арнольд и его коллеги отметили, что изменение аминокислот рядом с активным центром P450 может полностью изменить, с какими химическими веществами он взаимодействует, и, таким образом, изменить реакции, которые он может катализировать. В этом отчете команда стремилась обучить ранее идентифицированного бактериального мутанта P450 выполнять химическую реакцию, представляющую интерес для фармацевтического сообщества.
Исследователи обучили ранее идентифицированный вариант фермента образовывать новые связи C-N (как в азиридинах).
Продукт реакции азиридинирования желателен, поскольку он легко превращается во многие другие химические вещества. Арнольд объясняет: «Эта химия хорошо известна химикам-людям, но не имеет прецедентов в биологическом мире. Однако при наличии подходящих реагентов природа легко научится это делать."