Новости химической науки > Селективное переключение фермента для детского питания

Возможно, что исследователи из Австрии, которым удалось перенастроить активный центр фермента и поменять его региоселективность, разработали новый способ получения молекул, необходимых для детского питания. Фермент, подвергшийся модификации, практически полностью идентичен оригиналу, только он катализирует реакцию, слегка отличную от той, которой управляет его «предок».

Сиалилированные олигосахариды молока человека играют важную роль в поддержании здоровья и развитии детей. Эти вещества находятся в натуральном человеческом молоке, однако синтетические сиалилированные олигосахариды необходимы для введения в питательные смеси для детей и некоторые другие продукты питания.

Сиалилтрансферазы катализируют реакцию сиаловой кислоты с такими субстратами, как лактоза. Однако несмотря на то, что ферменты представляют собой исключительно производительные катализаторы, они отличаются крайней разборчивостью, что ограничивает набор веществ, которые можно получать с помощью ферментативного катализа.

В новой работе Бернд Нидецки (Bernd Nidetzky) с соавторами из Австрийского Центра промышленной биотехнологии изучили бактериальную сиалилтрансферазу, которая обычно ускоряет процесс синтеза α-2,3-сиалилолигосахаридов и идентифицировали последовательность аминокислотных остатков, отвечающих за селективность процесса в надежде перенастроить активный центр фермента для изменения региохимии образующихся сиалилгликанов.

Исследователи из группы Нидецки обнаружили, что региоселективного получения α-2,6-сиалилгликанов можно добиться, заменив в активном центре фермента остатки пролина и метионина на гистидин и аланин. Используя эту информацию, они создали пару сиалилтрансфераз-близнецов, работающих с одинаковыми субстратами и в идентичных условиях, однако приводивших к образованию целевых продуктов с различной региоселективностью. Этот подход эффективнее уже существующих, в которых применялись разные ферменты, требующие, соответственно, разных условий реакции.

Ферменты-близнецы различаются региоселективностью катализируемых реакций, работая в одинаковых условиях и с одинаковыми субстратами. (Рисунок из Chem. Commun., 2015, 51, 30183 (DOI: 10.1039/c4cc09772f))

Специалист по получению модифицированных белков Шень-Лон Цай (Shen-Long Tsai) из Национального Университета Тайваня отмечает, что региоселективность измененных сиалилтрансфераз является ключом для гибкого синтеза сиалозидов, добавляя, что результаты работы могут оказать влияние на изменение региоселективности других уже известных ферментов. Его мнение поддерживают и другие эксперты в этой области.

Источник: Chem. Commun., 2015, 51, 30183 (DOI: 10.1039/c4cc09772f)

метки статьи: #биохимия, #бытовая химия, #кинетика и катализ, #органическая химия, #химия питания