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Lexikon der Biochemie: künstliche Enzyme

künstliche Enzyme, Synzyme, partiell- oder vollsynthetische Moleküle mit enzymähnlichen katalytischen Eigenschaften. Neben der Synthese von Polypeptiden mit vereinfachten strukturellen Parametern aktiver Zentren, die oftmals nur geringe katalytische Effizienz aufweisen, gilt das Interesse makrozyklischen oder sphärischen Molekülen, wie z.B. sog. Wirtsmolekülen, die in der Lage sind, kleine Moleküle in Hohlräume aufzunehmen, selektiv zu adsorbieren und dadurch Reaktionen zu beschleunigen. Zu den k. E. rechnet man auch Dendrimere(Arborole, fraktale Moleküle), die aus kleinen, verzweigten, meist identischen Molekülen durch repetitive Synthese hergestellt werden, und meist baumartig verzweigte Strukturen aufweisen mit Mr bis zu 14kDa. Sphäriphane sind künstliche sphärische Kohlenwasserstoffe, in denen mehrere aromatischeRinge über Alkylgruppen miteinander verknüpft worden sind. Ein Sphäriphan der Zusammensetzung C36H36 aus vier Benzolringen, die über sechs Ethylenbrücken miteinander verbunden sind, hat einen Radius von 284pm und Eintrittsöffnungen auf der Oberfläche von 193pm, welche die Einlagerung von Silber- und Galliumionen ermöglichen. Auch ist es bereits gelungen, drei Porphyrinringstrukturen zu einem k. E. zu verknüpfen, das Diels-Alder-Reaktionen katalysiert. Schon in den fünfziger Jahren befasste sich Wolfgang Langenbeck mit der Synthese und Testung k. E., die damals noch "Fermentmodelle" genannt wurden.

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