Funcionalização combinatorial da polietilenoimina e caracterização cinético evolucionária como modelo de planejamento de enzinas artificiais

Abstract

Numerosas tentativas têm sido feitas para preparar polímeros sintéticos mimetizando enzimas. As enzimas artificiais (synzymes) tem o potencial de superar as limitações, em laboratório das enzimas naturais. Algumas enzimas artificiais são propostas nesse trabalho. Elas foram produzidas a partir da derivatização de polietilenoimina (PEI) com diferentes combinações estequiométricas de agentes acetilantes e alquilantes. Três bibliotecas foram construídas: i) contendo PEI e agentes acilantes e dodecilantes (1), ii) acilantes e benzilantes (2) e iii) acilantes e metilantes (3). A efetividade catalítica dos polímeros foi analisada através de métodos cinéticos pela reação de clivagem de acetato de p-nitrofenila. Os polímeros de melhor performance catalítica foram: 1.A09 e 2.A11, derivatizados apenas por grupos aquílicos e 2.G09 e 3.E07, derivatizados por combinações de grupos acetilas e alquilas. Esses polímeros foram testados por parâmetros cinéticos segundo o modelo de Michaelis-Menten. Todos os polímeros obtiveram perfis de saturação pelo substrato e os pKas aparentes envolvidos nas catálises foram obtidos e indicaram ser de grupos amino dos polímeros derivatizados. Os resultados foram surpreendentes e mostraram grande eficiência das enzimas artificiais comparadas tanto a enzimas naturais quanto a outros modelos de enzimas artificiais.