Wie man organische Lösungsmittelresistenz engineered: Einblicke einer kombinierten Molekulardynamik- und gelenkten Evolutionsstudie

05.05.2020
  Molekulardynamische Simulation: Bacillus subtlis Lipase A Oberflächenrepräsentation in drei organischen Lösungsmitteln Urheberrecht: © ChemCatChem Mit dem Einbringen von positiv geladenen Aminosäureresten auf der Proteinoberfläche und von unpolaren Aminosäureresten in der Substratbindetasche konnten generelle Prinzipien zur Stabilisierung von Lipasen und anderen Enzymen in org. LM gefunden werden.

Herzlichen Glückwunsch Haiyang Cui zu seiner Publikation!

Die Erweiterung der Synthesefähigkeiten zur routinemäßigen Verwendung von Enzymen in organischen Lösungsmitteln ist ein Traum für Proteiningenieure und Synthesechemiker. Trotz erheblicher Fortschritte auf dem Gebiet der Proteinentwicklung sind allgemeine und übertragbare Konstruktionsprinzipien zur Verbesserung der Lösungsmittelresistenz von Enzymen kaum bekannt. In der neuen Veröffentlichung von Haiyang berichten wir über eine kombinierte molekulardynamische Simulation und eine gelenkte Evolutionsstudie von Bacillus subtlis Lipase A in drei organischen Lösungsmitteln - 1,4-Dioxan, Dimethylsulfoxid, 2,2,2-Trifluorethanol. Hierbeu wurden zwei rationale Strategien für das Engineering von lösungsmittelresistenten Enzymen entwickelt: 1. Oberflächenladungs- und 2. Substratbindetaschen-Engineering. Diese Strategien können Experimentatoren dabei unterstützen, lösungsmittelresistente Enzyme mit reduziertem Zeit- und Screeningaufwand zu entwickeln.

Diese Arbeit wurde in der Computational Biology Gruppe durchgeführt und wurde duch Rechenleistung vom JARA-HPC der RWTH Aachen University unterstützt. Haiyang Cui wird durch ein China Scholarship Council (CSC) Stipendium finanziell unterstützt.

Zugang zu der Publikation finden Sie unter Publikationen und Patente und unter

Cui, H., Stadtmüller, T. H., Jiang, Q., Jaeger, K., Schwaneberg, U. and D. Davari, M. (2020), How to engineer organic solvent resistant enzymes: Insights from combined molecular dynamics and directed evolution study. ChemCatChem. Accepted Author Manuscript. doi:10.1002/cctc.202000422