Nanoreactor impulsa cascadas biocatalíticas

Por Belle Dumé

Las “cascadas de enzimas” son importantes para las transformaciones biocatalíticas en células biológicas. Estos procesos involucran redes complejas y tienen lugar en microambientes espacialmente confinados.

Un equipo de investigadores de la Universidad Hebrea de Jerusalem realizó tales cascadas en el laboratorio al encapsular tres enzimas y cofactores enzimáticos en nanoreactores hechos de nanopartículas estructurales de metal y metal (NMOF).
Los nanoreactores podrían utilizarse en una variedad de aplicaciones biotecnológicas, como la reducción catalítica de productos químicos de importancia industrial para el desarrollo de nuevos y eficientes sistemas de conversión de energía solar.

“Hemos demostrado que las tres enzimas pueden ‘intercomunicarse’ en la estructura porosa confinada de las nanopartículas de estructuras metálicas orgánicas en la medida en que el producto de una enzima puede usarse como sustrato para que la enzima subsiguiente produzca una cascada de enzimas”, explica el líder del equipo, Prof. Itamar Willner, del Instituto de Química de la UHJ.
“Este mecanismo elimina y supera las limitaciones de difusión presentes en soluciones diluidas a granel, no confinadas. Como resultado, las transformaciones biocatalíticas que se producen en el reactor son muy eficientes en comparación con los entornos biocatalíticos no confinados, lo que significa que se necesitan concentraciones mucho más bajas de catalizadores enzimáticos (que son caros)”.

Y eso no es todo: las enzimas encapsuladas en el nanoreactor son estables y no se desnaturalizan fácilmente. También pueden ser reciclados por las matrices de los NMOF. “Estas características hacen que los nanoreactores cargados con biomateriales sean materiales rentables ideales para aplicaciones biotecnológicas”, dijo Willner.