At samle molekyler er en stor del af kemikernes arbejde – om det så gælder udviklingen af nye rensningsanlæg, batterier eller opvaskemidler; der opstår ikke noget nyt produkt, før molekylerne er sat rigtigt sammen. En udbredt metode til at samle molekyler er klikkemi, som i år indbragte den danske kemiker Morten Meldal Nobelprisen i kemi (sammen med Barry Sharpless og Carolyn Bertozzi).

»Klikkemi er en kæmpe opdagelse, en nobelpris er fuldt berettiget,« siger Changzhu Wu, der selv er kemiker og lektor på Institut for Kemi, Fysik og Farmaci, hvor han forsker i bæredygtige enzymer. Men, tilføjer han: »Fremtidens kemi skal være mere bæredygtig, og det gælder også klikkemien.«

Sammen med sin forskningsgruppe har Wu udviklet en ny type klikkemi, som han betegner bæredygtig. Traditionel klikkemi skal bruge en katalysator for at sætte den ønskede kemiske reaktion i gang (i klikkemi er det som sagt at få nogle molekyler til at samle sig), og den katalysator er kobber-ioner.  

»Kobber er effektivt som katalysator, men giftigt for levende organismer. Vi har derfor arbejdet med at finde et alternativ til kobber i klikkemi,« siger Changzhu Wu.

Det samme gjorde Carolyn Bertozzi, der greb Morten Meldals opdagelse og fandt på en måde at undgå de giftige kobber-ioner ved at ændre klik-molekylernes form til ottekantet, hvilket gjorde dem mere reaktive og i stand til at klikke sammen uden kobber-ioner. Den teknik gjorde hende til med-modtager af nobelprisen.

»I vores klikkemi arbejder vi stadig med kobber – men på en anden måde. Vi inkorporerer kobber-ionerne i proteiner og skaber dermed et metalloenzym, som allerede findes i vores organisme. Kobber i proteiner udgør ingen fare for hverken naturen eller levende organismer,« forklarer Wu.

Til opgaven har forskerholdet brugt bil­lige og bionedbrydelige proteiner; bovine serum albumin (BSA), som stammer fra køer og er et almindeligt standard­protein. Det får hægtet en polymer på sig, og det er i disse samlinger, at man kan få kobber-ioner til at indlejre sig i proteinerne og derefter fungere som den katalysator, der sætter klikkemien i gang.

På figuren ses polymernetværket som en kæde af lyseblå kugler, der er påhæftet proteinet i baggrunden, mens de kraftige mørkeblå kugler repræsenterer kobber-
atomer.

Af Birgitte Svennevig, SDU.  pubs.acs.org/doi/10.1021/acs.bioconjchem.2c00363..