Transaminase Biocatalysis: Applications and Fundamental Studies

Tid: To 2019-10-24 kl 10.00

Plats: Kollegiesalen, Brinellvägen 8, Stockholm (English)

Ämnesområde: Bioteknologi

Respondent: Federica Ruggieri , Industriell bioteknologi, Biocatalysis

Opponent: Professor Mariarita Bertoldi, University of Verona

Handledare: Professor Per Berglund, Industriell bioteknologi, Biokemi och biokemisk teknologi, Bioteknologi, Kemi

Abstract

Biokatalys är den del av naturvetenskapen mellan kemi och biologi som är specifkt inriktad på tillämpningar av naturligt utvecklade biokatalysatorer, dvs enzymer, i av människan skapade kemiska processer. Av alla lovande biokatalysatorer som existerar, är transaminaser (EC 2.6.1.x) kanske den enzymkategori som har störst outnyttjad potential. Snabb inaktivering, låg acceptans mot icke- naturliga substrat och en begränsad tolerans mot organiska lösningsmedel är några av de huvudsakliga faktorerna som begränsar användningen i kemiska synteser. I denna avhandling presenteras både framsteg inom transaminas-tillämpningar och molekylär förståelse. Dessa är i grunden djupt sammanhängande, då en bättre molekylär förståelse kan förväntas underlätta skapandet av tidigare okända enzymer som kan användas i nya önskade tillämpningar.

Från ett applikationsperspektiv, skapar designen av ett effektivt en- kärls transaminasbaserat racemiserings-system nya möjligheter att designa biokatalytiska kinetiska resolveringar av värdefulla kirala aminer. På ett likartat sätt skapar den nya strukturbaserade designen av en liten substratbindande fcka i det (S)-selektiva transaminaset från Chromobacterium violaceum (Cv-TA) en ny enzymvariant som är aktiv i semi-preparativ skala med det icke-naturliga substratet 1,2- difenyletylamin.

Från perspektivet av molekylär förståelse, ledde kombinationen av kristallograf och beräkningsteknik till formuleringen av en modell för dimer dissociationen av Cv-TA och som möjligtvis också gäller andra enzymer av samma struktur-typ. Med stöd av denna modell, har stabiliteten hos Cv-TA förbättrats med strukturbaserad modellering. Liknande resultat för strukturellt besläktade enzymer kommer förhoppningsvis produceras.

urn.kb.se/resolve?urn=urn:nbn:se:kth:diva-260146

Innehållsansvarig:Sabina Fabrizi
Tillhör: CBH
Senast ändrad: 2019-10-01