As enzimas são amplamente utilizadas em nossa vida cotidiana. Como pequenos soldados, enzimas em sabão em pó funcionam para desmantelar manchas de gordura de roupas, assim como são usados ​​para transformar palha em bioetanol ou atuar como fábricas farmacêuticas em miniatura.

Agora, pesquisadores do Departamento de Química da Universidade de Copenhagen descobriram uma maneira de monitorar os fluxos de trabalho das enzimas. Seus resultados acabam de ser publicados em Relatórios Científicos .

"Nunca fomos capazes de testemunhar o que as enzimas fazem enquanto funcionam. É o mesmo que, não apenas ser capaz de observar alguém indo e voltando do trabalho, mas ter a capacidade de ver o que estão fazendo enquanto estão no trabalho e ver como seu trabalho é eficaz, "de acordo com Søren Schmidt-Rasmussen Bohr, cuja tese de doutorado é baseada na pesquisa.

Ele explica que ser capaz de monitorar enzimas e mapear sua semana de trabalho torna possível direcionar a composição de aminoácidos das enzimas, que controla diretamente sua função.

O desenvolvimento de enzimas direcionadas é uma área importante de pesquisa

O design de enzimas é uma área de pesquisa que atraiu imenso interesse internacional. Tanto faz, que o Prêmio Nobel de Química do ano passado foi concedido pela otimização direcionada de enzimas.

Com a compreensão de como funcionam os vários aminoácidos das enzimas, pode-se começar a personalizar enzimas e torná-las muito mais eficazes. Alguns dos exemplos mais evidentes incluem o projeto de enzimas que convertem palha em biocombustíveis de forma mais eficiente, bem como projetos que reduzem a concentração de enzimas em detergentes em pó, onde algumas sobras eficazes se tornam difíceis o suficiente para fazer o trabalho.

"Dependendo da enzima, pode ser vantajoso prolongar o tempo de trabalho ou torná-los mais eficazes durante o trabalho. Isso tornará muitos processos industriais mais baratos e mais verdes, "de acordo com o professor associado Nikos Hatzakis, quem dirige a pesquisa.

Custos de medicamentos mais baixos, química mais verde

O que Schmidt-Rasmussen Bohr espera para a maioria é que a nova abordagem possa ser um passo em direção à criação de enzimas mais eficazes para a fabricação de medicamentos que sirvam para reduzir a pegada tóxica da indústria farmacêutica. Enzimas mais eficientes resultarão em menos resíduos e fabricação em temperaturas mais baixas, que irá reduzir o CO ₂ emissões.

"Com melhores enzimas, pode-se simplificar os processos químicos necessários para a fabricação de produtos farmacêuticos, o que acabará por levar a uma redução nos custos dos medicamentos, "afirma Schmidt-Rasmussen Bohr.

Método observa a localização da enzima

Os pesquisadores combinaram um método conhecido como "Single Particle Tracking, "em que a posição e a velocidade das enzimas são observadas, com processamento de dados avançado que pode prever por quanto tempo as enzimas estão em funcionamento e em pausa. Na prática, microscopia de fluorescência avançada é usada para ampliar em nanoescala e observar os movimentos de enzimas individuais. Depois disso, modelos estatísticos são implantados para determinar o que as enzimas estão realmente fazendo à medida que se movem e interagem com as gorduras.

Até agora, o desenvolvimento de enzimas mais direcionadas foi realizado trocando aleatoriamente alguns aminoácidos por outros, o que tornou bastante complicado produzir as melhores enzimas possíveis para um determinado propósito.