Wie die Glucoseoxidase für den vermittelten Elektronentransfer optimiert werden kann

07.08.2018
 

Herzlichen Glückwunsch an Anne-Maria Wallraf für ihre neue Publikation!

Schematische Ansicht des Mediators QDM‐2, der innerhalb des aktiven Zentrums der GOx (links) mit einer vergrößerten Ansicht des Schlüsselaminosäurerests Y414 (rechts) gebunden ist. Urheberrecht: © Bio VI Figure. Schematische Ansicht des Mediators QDM‐2, der innerhalb des aktiven Zentrums der GOx (links) mit einer vergrößerten Ansicht des Schlüsselaminosäurerests Y414 (rechts) gebunden ist.

Für die Entwicklung verbesserter Glucosesensoren für die Diabetesbehandlung wurde eine kombinierte Protein-Engineering- und computer-gestützte Studie der Glucoseoxidase durchgeführt. Position 414 im aktiven Zentrum wurde identifiziert, den Elektronentransfer von FAD zu zwei Quinondiimin-Mediatoren (QDM-1 und QDM-2) abhängig von Polarität und Größe der Aminosäurereste an Position 414 und des Mediators zu modulieren. Variante GOx V7-I414Y zeigte eine erhöhte Mediatoraktivität für den polareren Mediator QDM-2 mit einer gleichzeitig verringerten Aktivität für den weniger polaren und kleineren Mediator QDM-1 im Vergleich zur Ausgangsvariante V7 (QDM-1: 55.9 U/mg V7, 33.2 U/mg V7-I414Y; QDM-2: 2.7 U/mg V7, 12.9 U/mg V7‐I414Y). Das Mediator-Bindemodell bietet eine vielversprechende Möglichkeit für das Design optimierter Enzym-Mediator-Konstellationen.

Die Arbeit wurde in der Abteilung Hybridkatalysatoren und Hochdurchsatzdurchmusterung entwickelt und wurde durch Roche Diagnostics GmbH finanziert.

Zugang zur Publikation finden Sie unter Publikationen und Patente und

E. Arango Gutierrez§, A. M. Wallraf§, A. Balaceanu, M. Bocola, M. D. Davari, T. Meier, H. Duefel, U. Schwaneberg, Biotechnol. Bioeng, 2018, DOI: 10.1002/bit.26785

§ Diese Autoren haben gleichermaßen zur Publikation beigetragen.