Forscher der Universität Basel haben ein natürliches Enzym erfolgreich modifiziert, um eine anspruchsvolle chemische Reaktion zu katalysieren. Dieser Fortschritt ermöglicht die Synthese komplexer Moleküle, wie sie in Pharmazeutika und Feinchemikalien verwendet werden, auf eine umweltfreundlichere und effizientere Weise. Die im Fachjournal Nature veröffentlichte Studie kombiniert die Metallhydrid-Wasserstoffatomtransfer (MHAT)-Chemie mit enzymatischer Katalyse, was die Herstellung von dreidimensionalen Molekülen mit einer spezifischen, einzigen Konfiguration erlaubt.
Das Team passte ein häufig vorkommendes Hämoprotein-Enzym an, um MHAT-Reaktionen in seiner aktiven Stelle durchzuführen. Dies führte zur Produktion der gewünschten einhändigen Molekülform mit einer bemerkenswerten Präzision von bis zu 98:2 für linkshändige gegenüber rechtshändigen Molekülen. Solch eine hohe Stereoselektivität ist mit traditionellen chemischen Methoden schwer zu erreichen. Die Spezifität des Enzyms bedeutet jedoch, dass für unterschiedliche Ausgangsmaterialien eine weitere Anpassung des Enzymgerüsts für optimale Ergebnisse erforderlich sein könnte. Die pharmazeutische Industrie profitiert besonders von diesen Fortschritten, da sie die Entwicklung sichererer und nachhaltigerer Produktionsprozesse für Wirkstoffe ermöglicht. Die Fähigkeit, Moleküle mit hoher Stereoselektivität herzustellen, ist in der Pharmazie von entscheidender Bedeutung, da unterschiedliche stereoisomere Formen eines Medikaments stark variierende biologische Aktivitäten aufweisen können. Die Forscher untersuchen zudem nachhaltigere Methoden zur Bildung von Metallhydriden, um die Nützlichkeit dieser Transformation weiter zu erhöhen.