В активных группах многих фер­ментов присутствует ион металла, комплексно связанный с органиче­ским веществом. С 1945 г. советские учёные начали исследовать каталити­ческое действие ионов металлов в разном окружении. Ион Fe³⁺, содер­жащийся в каталазе, может и без белкового окружения, в виде обыч­ной соли железа, разлагать пероксид водорода в водном растворе. Вот только каталитическая активность свободных ионов железа в миллиар­ды раз меньше, чем у фермента. Раз­лагают Н₂О₂ и ионы Cu²⁺. Но когда ионы меди образуют комплекс с мо­лекулами аммиака, их активность возрастает в миллион раз. А если вместо аммиака взять органические амины, то разложение пероксида идёт ещё быстрее.

Как правило, чем сложнее молеку­лы, комплексно связанные с металлом, тем больше активность комплекса. Значит, можно по примеру активных групп некоторых ферментов модели­ровать катализаторы, которые пред­ставляют собой ионы металлов, свя­занные органической молекулой -комплексообразователем.

...В тот день, когда в лабора­тории будет синтезирован первый энзим, мы можем сказать, что наука получила в свои руки ключ, который она так долго и упорно ищет, — это ключ к химии живой природы.

Своими уникальными свойствами ферменты обязаны сочетанию ак­тивной группы с высокомолекуляр­ным носителем. В качестве носителей не обязательно использовать белки. Начальным шагом может быть встра­ивание нужной активной группы в большие, легко изгибающиеся моле­кулы с вогнутыми поверхностями или пустотами: например, циклодекстрины, имеющие форму бублика, или краун-эфиры, принимающие при определённых условиях коронообразную форму. Некоторые циклы, со­стоящие из бензольных колец, обра­зуют полости в форме чаши, горшка, соусника, вазы. Можно получить да­же цилиндрические и яйцеобразные полости. Такие вещества называют кавитандами (от лат. cavitas — «углуб­ление», «полость»).

Белки тоже можно синтезировать. Первый искусственный белок — ин­сулин был получен в 50-х гг. XX в. А в начале 70-х гг. учёные под руководством академика Юрия Анатолье­вича Овчинникова (1934—1988) ис­кусственно воссоздали белок фер­мента трансаминазы.

Синтезом ферментов в организме управляет ДНК. Можно сконструи­ровать нужную последовательность звеньев ДНК и встроить её в клетки бактерий. Тогда бактерии станут про­изводить необходимый фермент, со­гласно заданной программе.

А что если повторить саму эволю­цию, в результате которой сформиро­вались ферменты? Повторить, но в других условиях, подобранных так, чтобы естественный отбор привёл к ферментам, необходимым промыш­ленности, а не природе. Мечта, фан­тастика? Пока — мечта, но научно обоснованная теорией саморазвития элементарных открытых каталитиче­ских систем, разрабатываемой с 60-х гг. профессором МГУ Алексан­дром Прокофьевичем Руденко (ро­дился в 1925 г.). Дело — за будущим.