元素百科为您介绍硅碳结合的天然酶，可以帮助新药的开发。据《自然》杂志网站24日报道，美国科学家发现，当活体大肠杆菌细胞在天然酶的作用下“喂养”合适的含硅化合物时，碳硅键可以在其内部形成。这是科学家首次证明有机生物体可以结合硅碳。除了帮助开发新药外，这项研究还有助于回答为什么硅在生物进化过程中视而不见的问题。
硅在有机生命碳基链中从未出现过
许多常见的金属被生物体使用，如血红蛋白细胞中的铁和叶绿素中的镁。虽然硅是地球上第二丰富的元素，仅次于氧气，但硅只出现在生物的无机化合物中，如单细胞硅藻的氧化硅壳，从未进入有机生命的碳基链，这一直是一个未解决的谜。
此前，科学家们使用人工催化剂“结婚”硅和碳，但加州理工大学的弗朗西斯·阿诺德想弄清楚天然酶是否也可以作为硅和碳结合的“媒人”。
阿诺德团队在24日出版的《科学》杂志上发表了一篇论文，称他们对蛋白质数据库进行了全面筛选，并从数十种潜在酶中挑选出一种。这种酶来自一种生活在冰岛海底温泉中的嗜极菌海洋红嗜热盐菌。他们把它插入大肠杆菌中。果然，如果添加了合适的含硅化合物，这种酶可以催化硅碳键的合成。
硅有机化合物制造研究硅有机化合物研究
然而，在硅有机化合物的制造中，遗传修改后的大肠杆菌的效率仍然不是很高。因此，研究团队改变了酶的活性区域。经过几代人的进化，新的天然酶比人工催化剂更有效。阿诺德说，他们计划研究将硅整合到生活中的好处和成本。
诺贝尔化学奖得主、康奈尔大学的罗德·霍夫曼说：“最新的研究将化学方法与定向进化相结合，酶形成碳硅键，创造了一种新的化学形式。”
以色列理工大学有机化学专家伊扎克·阿佩罗伊格说：“新研究为药物研发开辟了新的道路，有助于发现和开发新药。”
