Jak vzniká penicilin: molekulární „film“ není záznam jediné molekuly

Nejdříve řetězec, pak dva kruhy

IPNS přeměňuje lineární tripeptid ACV za pomoci železa a kyslíku na isopenicilin N.[1] Výsledná struktura má čtyřčlenný beta-laktamový a pětičlenný thiazolidinový kruh.[1] První z nich je podstatnou částí struktury této skupiny antibiotik.[1]

Jak se měří prchavá reakce

Vědci připravili mikrokrystaly enzymu s navázaným substrátem bez kyslíku, poté spustili reakci kyslíkem a v různých časech měřili difrakci krátkými rentgenovými laserovými pulzy.[1] Série struktur pochází z mnoha krystalů a reakčních stavů, nikoli z nepřetržitého filmování jedné molekuly.[1] Vedle krystalografie použili rentgenovou emisní spektroskopii; meziprodukt s prvním kruhem pomohl zachytit substrát označený deuteriem, které zpomalilo tvorbu druhého kruhu.[1]

Překvapivý mezistav

Před vznikem prvního kruhu identifikovali strukturu odpovídající thioaldehydu, jehož sirný atom se překvapivě nekoordinuje na železo.[1] U substrátu označeného deuteriem pozorovali také monocyklický beta-laktam: první kruh je vytvořený, druhý ještě ne a vazba síry na železo se obnovila.[1] Spolu s mutagenezí a výpočty data podporují mechanismus, v němž hrají roli molekuly vody v aktivním místě i reaktivní stav železa Fe(IV).[1]

Co práce neříká

Nejde o nový lék ani o prokázané překonání antibiotické rezistence.[1] Rekonstruovaný sled kroků kombinuje přímo pozorované struktury s dalšími experimenty a výpočty; každá nakreslená šipka mezi mezistavy není sama o sobě natočeným přechodem.[1] Výsledky zpřesňují chemický mechanismus a mohou pomoci budoucímu návrhu enzymů a katalyzátorů, ale klinické účinky nebyly touto prací testovány.[1]

Zdroje a původ této zprávy ↓