在蛋白质中,氨基酸通过酰胺键结合在一起。这些化学键寿命长,能抵抗温度、酸度或碱度的变化。某些药物利用了含有酰胺键的反应,但这些键非常强,实际上会减缓反应,从而影响药物的效果。
研究人员发明了一种方法,通过改变酰胺键的化学结构,使反应速度加快14倍。
将氨基酸固定在一定位置以形成蛋白质的酰胺键通常是平面形状,我们称之为平面。众所周知,这种平面排列赋予酰胺键难以置信的应变能力。所以如果一个反应需要酰胺键的分解,除非得到一些帮助,否则它会很困难。
其中一种反应叫做水解,是由于水的存在而发生的化学分解。这是用于一些药物,例如,抗生素,在体内。水解在实验室中也被用作化学分析的工具。
因此,如果能更快地水解,就会对这些领域的研究有好处。这正是应用化学系的藤田真教授和他的团队所做的。
Fujita说:“只要有足够的热量或pH值平衡,酰胺键就可以在一定时间内被水解,但这在规模上是低效的或昂贵的。”
多年来,我们已经制造了自组装的分子笼结构,可以限制和修改其内部结构。在这种情况下,我们将酰胺键限制在分子笼中,然后对其平面结构施加34度的轻微扭曲。结果是令人鼓舞的。”
藤田真,东京大学应用化学系教授
Fujita和他的团队发现,考虑到结构上的微小扭曲,在特定的构型下酰胺键能够以更快的速度水解,使反应速率提高14倍。
这将对药物开发等领域的医学研究人员大有裨益。