Basel Üniversitesi'nde görevli araştırmacılar, zorlu bir kimyasal reaksiyonu katalize etmek üzere doğal bir enzimi başarıyla mühendislikle geliştirdiler. Bu gelişme, ilaç ve ince kimyasallar gibi karmaşık moleküllerin sentezi için daha çevre dostu ve verimli yeni yollar sunuyor. Bilim dünyasında "yeşil kimya" olarak adlandırılan sürdürülebilir yaklaşımlar, kimyasal üretim süreçlerinde zararlı madde kullanımını ve atık oluşumunu azaltmayı hedefler. Enzimler, doğal katalizörler olarak reaksiyonları hızlandırma, seçiciliği artırma ve çevreye duyarlı olma gibi yetenekleriyle öne çıkıyor.
Nature dergisinde yayınlanan çalışma, metal hidrür hidrojen atom transferi (MHAT) kimyasını enzimatik kataliz ile birleştirerek, üç boyutlu ve belirli bir "tek yönlü" konfigürasyona sahip moleküllerin üretimini mümkün kılıyor. Bu yöntem, geleneksel kimyasal yöntemlerle elde edilmesi zor olan, ayna görüntüsü gibi birbirine benzeyen ancak farklı özellikler gösteren molekül formlarının (solak ve sağlak moleküller) yüksek hassasiyetle üretilmesini sağlıyor. Araştırma ekibi, doğada bulunan bir hemoprotein enzimini MHAT reaksiyonlarını gerçekleştirecek şekilde aktif bölgesinde modifiye etti. Bu sayede, solak moleküllerin sağlak moleküllere oranla %98'e varan üstünlükle üretildiği gözlemlendi. Bu yüksek stereoselektivite, ilaçların etkinliği ve güvenliği açısından büyük önem taşıyor. Basel Üniversitesi'ndeki araştırmacılar, bu dönüşümün faydasını daha da artırmak amacıyla metal hidrür oluşumu için daha sürdürülebilir yöntemler üzerinde de çalışıyorlar. Bu ilerleme, yüksek değerli kimyasalların üretimini kolaylaştırarak daha sürdürülebilir kimyasal sentez süreçlerine önemli katkılar sağlayacak. MHAT reaksiyonları, düz, iki boyutlu bir substratı üç boyutlu bir mimariye sahip karmaşık bir moleküle dönüştürme potansiyeli taşıyor. Ancak, enzimin bu yüksek seçiciliği, farklı yapıdaki başlangıç materyalleri için enzimin yapısında ek mühendislik çalışmaları gerektirebilir. Bu tür enzim tabanlı kataliz yöntemleri, ilaç endüstrisinde aktif farmasötik bileşenlerin (API) üretiminde de giderek daha fazla yer buluyor. Enzimler, daha hafif koşullar altında çalışarak toksik reaktiflerin ve yüksek sıcaklıkların kullanımını azaltıyor, bu da çevresel etkiyi düşürürken verimliliği artırıyor. Basel Üniversitesi'ndeki bu yenilikçi çalışma, kimya alanındaki araç setini genişletmekle kalmayıp, değerli bileşikler için daha verimli ve çevre dostu sentez rotaları tasarlama konusunda yeni ufuklar açıyor.