Nieuws

Organici vervolmaken enzym

Arjen Dijkgraaf |
(Bio)procestechnologie, Organische chemie, Proteomics

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

 

Deel deze pagina
Bestel nu GRATIS 2 proefnummers C2W

Bestel nu GRATIS 2 proefnummer C2W

Ontvang de nieuwsbrief

Meld je aan voor de nieuwsbrief en blijf op de hoogte van het laatste nieuws van C2W.

Meld je nu aan!

Word abonnee/lid

Sluit nu een abonnement af of word lid van de KNCV en ontvang elke week het laatste nieuws, digitaal of op papier. 

Sluit nu een abonnement af!

Naar boven