Radeći oko strukture enzima, naučnici su uspeli da pomoljšaju njenu stabilnost i sposobnost razlaganja kokaina.
Bakterija koja živi u zemljištu blizu biljaka koke sačinjava enzim koji se naziva kokainska estaraza i koji brzo razlaže drogu. Enzim bi teoretski bio koristan za uništavanje kokaina koji su ljudi uzeli, pre nego što proizvede efekte, ali poluraspad enzima - koji je izolovan pre nekoliko godina - iznosi samo oko 12 minuta pri temperaturi u ljudskom telu. "Bilo bi teško koristiti ovaj enzim u terapeutske svrhe.", rekao je Čang Guo Žan sa Univerziteta u Kentakiju.
Zbog toga su naučnici odlučili da se poigraju sa njim. Šta ukoliko bi enzim bio napravljen čvrstim pri visokim temperaturama? Istraživanje Žana i kolega iz 2008. godine otkrilo im je kako da produže vreme poluraspada za šest sati, što je verovatno dovoljno za tretman predoziranja. Ali to nije bilo dovoljno, tako da su nastavili sa istraživanjem.
Naučnici su prvo identifikovali najveću slabost enzima pri visokim temperaturama. Tim je proučavao računarski model enzima dok se zagrevao sa -263 do 27 stepeni Celzijusa, tražeći deo enzima koji se prvi kida. Potom su testirali mutacije kako bi učinili taj deo stabilnim, dok su se istovremeno trudili da njihove promene ne menjaju fleksibilnost aktivne lokaicje, koja je važna za katalizu. Na kraju, naučnici su morali da urade samo dve promene: Napravili su dve cisteinske mutacije u ranjivom jezgru enzima kako bi se formirala disfluidna veza. Ova molekularna poprečna greda povećala je trajanje poluraspada kokainske estaraze do 100 dana, a ujedno i povećala katalitičku efikasnost za 150 odsto.
Naučnici veruju da izmenjeni enzim može biti korišćen za lečenje kokainskog predoziranja, za koje zapravo ne postoji drugo lečenje lekovima. Vremenom će možda biti korišćeno za borbu protiv zavisnosti, iako je Žan bio brz da pomene da je dodatni rad potreban kako bi se videlo da li može razgraditi kokain brže od dejstva koju droga ima na mozak.
