Mechanische Aktivierung beschleunigt die Hydrolyse der Amidbindung drastisch, vergleichbar der Aktivität von Enzymen.

Peptidbindungen verbinden Aminosäuren in Proteinen und Polypeptiden. Sie zählen zu den Amidbindungen, die Proteinen und synthetischen Polyamiden ihre enorme Stärke verleihen. Obwohl Proteine und Polyamide in Natur und Technik mechanischen Kräften ausgesetzt sind, ist der Einfluss der Kraft auf die Stabilität der Amid‐ und Peptidbindung noch weitgehend unbekannt. Mittels Einzelmolekülkraftspektroskopie entdeckten wir, dass Kräfte von nur einigen hundert pN die Amidhydrolyse 109‐fach beschleunigen, was bisher nur von proteolytischen Enzymen bekannt war. Die drastische Beschleunigung bei geringer Kraft geht einer moderaten weiteren Beschleunigung bei Kräften im nN‐Bereich voraus. Quantenmechanochemische Ab‐initio‐Rechnungen erklären diese experimentellen Befunde sowohl mechanistisch als auch kinetisch. Unsere Ergebnisse zeigen, dass die Stabilität der Amidbindung entgegen bisherigen Annahmen stark kraftabhängig ist. Sie vermitteln ein grundlegendes Verständnis der Rolle mechanischer Aktivierung bei der Amidhydrolyse und weisen den Weg für mögliche Anwendungen, vom Recycling makromolekularer Reststoffe bis hin zum Design biotechnologisch hergestellter proteolytischer Enzyme. [ABSTRACT FROM AUTHOR]