Inżynieria białek jest potężnym narzędziem, za pomocą którego można modelować strukturalne, katalityczne i wiążące właściwości naturalnych białek, jak również pozwalającym projektować od podstaw (de novo) sztuczne, naturalnie nie występujące białka. Podmiana aminokwasów w białku ogranicza się zwykle do 20 występujących naturalnie, jednak powiększając tę liczbę o aminokwasy nie występujące w naturze można zwiększyć zakres i obszar działania metod inżynierii białek.

Do przebudowywania struktury enzymów wykorzystuje się m.in. ich strukturalną i sekwencyjną homologię, naśladuje naturalną ewolucję wybranego genu, modyfikuje metabolizm komórki w procesie inżynierii metabolizmu, a także korzysta z analogów stanu przejściowego oraz zdolności systemu immunologicznego do identyfikacji związków wykazujących podobieństwo z substratami do wytworzenia właściwości katalitycznych w przeciwciałach.

Rozwój chemii obliczeniowej, informatyki i komputerów stworzył nowe możliwości badań. Wykorzystując metody obliczeniowe, pośredniczące między eksperymentem a teorią w cyklu projektowania białek, można znacznie przyspieszyć i obniżyć koszty poszukiwania i tworzenia nowych biokatalizatorów.
Autor: Paweł Szarek

Kinazy to enzymy katalizujące jedną z najpowszechniejszych w układach biologicznych reakcję fosforylacji, polegającą na przeniesieniu grupy fosforanowej z cząsteczki donora (zwykle adenozynotrifosforanu, ATP) na akceptor. Celem niniejszej pracy jest teoretyczna analiza mechanizmu reakcji fosforylacji katalizowanej przez kinazę tiazolową – reprezentanta kinaz węglowodanowych. Modele centrum aktywnego enzymu i reagentów stworzono metodami modelowania molekularnego. Analiza potencjałów elektrostatycznych i pola elektrycznego generowanego przez stan przejściowy i substraty reakcji dała w rezultacie różnicowe mapy własności elektrostatycznych – statyczne i dynamiczne pola katalityczne, interpretowane jako otoczenie molekularne optymalne dla reakcji. Porównanie pól katalitycznych z rzeczywistym układem obdarzonych ładunkiem reszt aminokwasowych centrum aktywnego pozwoliło zweryfikować wpływ wspomnianych reszt na efektywność katalizy. Zastosowana metoda różnicowej stabilizacji stanu przejściowego stanowi obiecujący sposób projektowania katalizatorów wyłącznie na podstawie znajomości struktury substratów i stanu przejściowego zadanej reakcji chemicznej.
Autorzy: Edyta DYGUDA , Borys SZEFCZYK , W. Andrzej SOKALSKI

W prezentowanej pracy przedstawiono wyniki obliczeń symulacyjnych instalacji oczyszczania tlenku propylenu pracującej w Zakładach Chemicznych „Rokita” S.A. w Brzegu Dolnym. Podczas wykonywaniu obliczeń związanych z poprawą wydajności pracy instalacji chemicznych, bardzo pomocne stały się specjalistyczne programy komputerowe takie jak Aspen Plus, Hysys, ChemCad czy Pro II [1]. Przeprowadzono symulację pracy głównej kolumny destylacyjnej oraz aparatów pomocniczych wchodzących w skład analizowanego węzła przy zastosowaniu programu ChemCad. Sprawdzono możliwość zastosowania innego medium chłodzącego w skraplaczach. W celu zwiększenia przepustowości kolumny, zaproponowano zastosowanie innego rodzaju wypełnienia.
Autor: Andrzej KĘDZIORA

Autorzy przeprowadzili analizę literaturową i eksperymentalną dotyczącą oddziaływania mikrofal na cząsteczki wody zawarte w sieci krystalicznej. Przedmiotem badań była próbka CuSO4  5H2O poddana działaniu pola mikrofal o mocy 800W i częstotliwości 2.45 GHz. Czas do-świadczenia wyniósł 65 min. Skład próbki w poszczególnych etapach określono na podstawie pomiaru zawartości miedzi. Porównywano masę próbki z masą, jaką miałby czysty CuSO4 zawierający tyle samo miedzi. Różnica tych mas pozwalała określić ilość wody w próbce.
Autorzy: Anita OSKWAREK, Michał ŁUPIŃSKI

Inżynieria kryształu to stosunkowo młoda dziedzina, której celem jest osiągnięcie pełnej kontroli nad organizacją molekuł w trójwymiarowej sieci krystalicznej. Jednak długozasięgowa, trójwymiarowa samoorganizacja molekularna, prowadząca do uzyskania szukanych właściwości fizykochemicznych, jest niezmiernie trudna i wymaga dogłębnego zrozumienia oddziaływań międzycząsteczkowych. Wiązanie wodorowe jest najbardziej odpowiednim oddziaływaniem dla projektowania kryształów, gdyż ze względu na swój specyficzny charakter pozwała w dużej mierze przewidywać organizację cząsteczek, przynajmniej w dwóch wymiarach. Natomiast badanie otrzymanego produktu wymaga dobrego opanowania warsztatu krystalograficznego. W pracy będą przedstawione wyniki badań strukturalnych dla kryształów 1,4-benzenodikarboksylanu cezu oraz dla czterouwodnionego 5-sulfo-1,3-benzenodikarboksylanu trisodu. Ponadto będzie przeprowadzona analiza oddziaływań, a w szczególności analiza sieci wiązań wodorowych w tych kryształach.
Autorzy: Grzegorz PRÓCHNIAK, Marta BRZEZIŃSKA, Adam PIETRASZK, Veneta VIDENOVA-ADRABIŃSKA