光的速度和声音的速度


光的速度和声音的速度

传统的光驱动化学过程存在许多明显的短板,不仅依赖于有害的紫外线,还需要使用可能会产生副产物的化学光敏剂。这些光敏剂通过吸收光能,将能量传递给其他分子以驱动化学反应的进行。在此之前,MIB团队曾尝试将紫外线光敏剂植入到蛋白质中,虽然提高了反应的选择性,但仍然面临着光化学效率低下、分子损伤以及产生不必要副产物等问题。

为了攻克这些难题,MIB团队不断开展研究,通过将噻吨酮嵌入到酶中,成功地获得了多种新型的光酶。这些新型光酶展现出了三大显著优势:它们完全规避了紫外线的危害,因为噻吨酮能够在可见光的照射下工作;它们与工业照明条件完美匹配,可以在普通的灯光下发挥催化作用;它们的反应速度和精准度得到了显著提升。

在这项研究中,一种名为VEnT1.3的酶表现尤为突出。它不仅能够完成高达1300多次的高效反应循环,还可以精确调控分子的三维形状,这对于确保物的有效性至关重要。更令人振奋的是,这些光酶还开辟了新的制造途径。例如,SpEnT1.3型酶能够构建传统化学方法难以实现的螺旋环-内酰胺结构,这类复杂的环状分子是许多物的重要骨架。

这些工程酶展现出了强大的控制能力,可以有效地阻断有害中间产物的生成。最新技术不仅可以减少化学废弃物的产生,还能降低能耗。随着遗传编码技术的不断进步,MIB团队希望能够设计出更多光酶,以更高的精度和效率驱动复杂化学反应,为制、农用化学品、材料科学等领域带来性的变化。


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