Een team van chemici van de Universiteit van Manchester heeft een manier gevonden om een ​​abnormaal residu in een enzym op te nemen om te laten zien hoe het katalytische bereik van enzymen kan worden vergroot. In hun artikel gepubliceerd in het tijdschrift Natuur , de groep beschrijft het uitbreiden van het bereik van katalytische enzymen die kunnen worden gebruikt om een ​​grotere verscheidenheid aan zijketens voor katalyse te verschaffen - door een uitgebreid "alfabet" van aminozuren te gebruiken. Adam Nelson, met de Universiteit van Leeds, heeft een News and Views Research-paper gepubliceerd waarin het werk van het team in hetzelfde tijdschriftnummer wordt besproken.

Zoals Nelson opmerkt, er zijn niet veel natuurlijke aminozuurresten die door enzymen kunnen worden gebruikt om reacties te katalyseren - hij merkt op dat er maar 20 soorten zijn die kunnen worden gebruikt om dergelijke enzymen te bouwen. Dit gebrek aan opties heeft ertoe geleid dat onderzoekers zich afvroegen of het scala aan aminozuren dat door enzymen kan worden gebruikt om meer katalytische reacties mogelijk te maken, kan worden uitgebreid - misschien door gebruik te maken van wat de onderzoekers beschrijven als een "alfabet" van aminozuren die een bredere verschillende zijketens die voor katalyse kunnen worden gebruikt. In deze nieuwe poging de onderzoekers gebruikten zo'n uitgebreid alfabet van aminozuren om het scala aan mogelijkheden uit te breiden. Ze melden dat daarbij ze waren in staat om een ​​enzym te construeren met behulp van leden van een onnatuurlijke katalytische groep en toonden aan dat dit zou kunnen leiden tot verbeteringen met behulp van een benadering die gerichte evolutie wordt genoemd.

In hun werk, de onderzoekers kozen ervoor om een ​​enzym te hermodelleren om er een effectievere katalysator van te maken - ze begonnen met op te merken dat een histidine-aminozuurresidu in het enzym BH32 een intermediaire acyl-enzymverbinding kan vormen. Dat tussenproduct werd gehydrolyseerd om een ​​product van de reactie te maken, maar het resultaat was niet zoals verwacht. Het team gebruikte vervolgens gerichte evolutie om de rol van de Nδ-methylhistidine te optimaliseren. Dat omvatte een aantal benaderingen om mutaties te forceren. Als resultaat, het team ontdekte een variant genaamd OE1.3, waarvan uit testen bleek dat het efficiënter was. Het team ging door met een meer gerichte evolutie en kwam uiteindelijk tot OE1.4 - een enzym dat verbeterde katalytische activiteit vertoonde.

© 2019 Wetenschap X Netwerk