Organici vervolmaken enzym

Auteur: arjen | Publicatiedatum:

Ook zonder aan de aminozuurvolgorde te komen, kun je een enzym verbeteren. Posttranslationeel modificeren kunnen chemici immers ook, willen Jürgen Seibel en collega’s van de Julius-Maximilians-Universität Würzburg maar zeggen.

In het tijdschrift Chemical Science laten ze zien hoe je een levansucrase (SacB) uit Bacillus megaterium kunt omtoveren tot een toegewijde producent van polyfructoseketens, door één van de tyrosinebouwstenen met behulp van klikchemie te voorzien van een onnatuurlijk aanhangsel.

Dat levansucrase polymeriseert van zichzelf ook al sucrose tot fructoseketens, zogeheten levanen. Maar het blijft bij oligomeren: de ketens worden nooit langer dan zo’n twintig bouwstenen, veel te kort in de ogen van industriële levaanverwerkers uit de farma-, food- of cosmeticahoek. Kennelijk bindt het enzym ze onvoldoende stevig, zodat ze er vandoor gaan voordat ze zijn uitgegroeid tot een nuttige lengte.

Seibels idee was dus om die binding te versterken door het enzym te voorzien van een extra ankerpunt. En dat was het makkelijkst aan te brengen door een tyrosine naast de actieve plek te laten reageren met een diazodicarboxyamide (zeg maar een luminolderivaat) dat eindigde in een alkyn. Daar kon hij dan weer via klassieke klikchemie een verlenging aan hangen, waarvan hij de structuur min of meer vrij kon kiezen.

In de aminozuurketen van het enzym zitten 25 tyrosines maar in de praktijk worden er maar twee gemakkelijk gemodificeerd, op de plaatsen 196 en 247. Die eerste zit ideaal voor het beoogde doel, de tweede zit op de actieve plek en daar moet je dus geen lange zijketens aan gaan hangen. Dat kun je voorkomen door de genetische code iets te wijzigen zodat op die plek fenylalanine wordt ingebouwd in plaats van tyrosine; voor de werking van het enxym maakt dát weinig uit.

Een ‘staart’ van luminolderivaat en 1-azido-1-deoxy-β-D-glucopyranoside aan tyrosine 196 blijkt er inderdaad voor te zorgen dat je geen oligomeren meer krijgt maar écht lange, nuttige levaanketens.  Al blijft Seibel het antwoord schuldig op de vraag hoe die staart er precies aan bindt, en doet de publicatie een beetje vermoeden dat het meer geluk dan wijsheid was.

Beide tyrosines vervangen door fenylalanine en een nieuwe inbouwen op plaats 248 geeft nog betere resultaten, dus vermoedelijk is er nog ruimte zat voor verbeteringen.

bron: Julius-Maximilians-Universität Würzburg

‹ VorigeVolgende ›

Deel deze pagina
Aanmelden nieuwsbrief

Meld je nu aan voor de Medicines nieuwsbrief.

Abonneer je nu!

Betabanen

Adverteren

Uw producten of vacatures in Medicines of op medicinesonline.nl? 
Meer informatie

Agenda aanvullen

Wil je jouw evenement promoten? Meld je evenement aan voor de agenda!

Evenement aanmelden