Kemikere viser, at det katalytiske udvalg af enzymer kan udvides

Et team af kemikere ved University of Manchester har fundet en måde at inkorporere en unormal rest i et enzym for at vise, hvordan det katalytiske udvalg af enzymer kan udvides. I deres papir offentliggjort i tidsskriftet Natur , gruppen beskriver en udvidelse af rækken af ​​katalytiske enzymer, der kan bruges til at give en bredere vifte af sidekæder til katalyse - ved at bruge et udvidet "alfabet" af aminosyrer. Adam Nelson, med University of Leeds, har udgivet et nyheds- og synspunkterforskningspapir, der diskuterer holdets arbejde i samme tidsskriftsudgave.

Som Nelson bemærker, der er ikke ret mange naturlige aminosyrerester, der kan bruges af enzymer til at katalysere reaktioner - han bemærker, at der kun er 20 slags, der kan bruges til at bygge sådanne enzymer. Denne mangel på muligheder har fået forskerne til at overveje, om rækken af ​​aminosyrer, der kunne bruges af enzymer for at muliggøre flere katalytiske reaktioner, kunne udvides - måske ved at bruge det, forskerne beskriver som et "alfabet" af aminosyrer, der leverer en bredere forskellige sidekæder, der kan bruges til katalyse. I denne nye indsats, forskerne brugte et sådant udvidet alfabet af aminosyrer til at udvide rækken af ​​muligheder. De rapporterer, at ved at gøre det, de var i stand til at konstruere et enzym ved hjælp af medlemmer af en unaturlig katalytisk gruppe og viste, at det kunne føre til forbedringer ved hjælp af en tilgang kaldet rettet evolution.

I deres arbejde, forskerne valgte at ombygge et enzym for at gøre det til en mere effektiv katalysator - de startede med at bemærke, at en histidinaminosyrerest i enzymet BH32 kan danne en mellemliggende acylenzymforbindelse. Dette mellemprodukt blev hydrolyseret for at skabe et produkt fra reaktionen, men resultatet blev ikke som forventet. Holdet brugte derefter rettet evolution til at optimere rollen for Nδ-methylhistidin. Det involverede en række tilgange til force mutationer. Som resultat, holdet opdagede en variant kaldet OE1.3, som test viste var mere effektiv. Holdet fortsatte med mere rettet udvikling og nåede til sidst frem til OE1.4 - et enzym, der viste forbedret katalytisk aktivitet.

© 2019 Science X Network