konsult-med

Biochemia enzymów prenylowanych-FMN

  • Odwracalna (de)karboksylacja nienasyconych kwasów karboksylowych jest realizowana przez wszechobecny w drobnoustrojach system UbiX-UbiD. Biochemiczne podstawy tej trudnej odpowiedzi zostały niedawno odkryte dzięki wynalezieniu kofaktora UbiD, prenylowanego FMN (prFMN).

 

  • Ta ściśle zmodyfikowana flawina jest syntetyzowana przez flawinoprenylotransferazę UbiX, która katalizuje niezależną od metalu zmianę prenylu z dimetyloallilo(piro)fosforanu (DMAP(P)) do pozycji N5 i C6 flawiny, tworząc czwarty pierścień niearomatyczny. Po prenylacji prFMN podlega dojrzewaniu oksydacyjnemu w celu zróżnicowania gatunków iminium wymaganych do ćwiczeń UbiD. prFMN iminową działa jako prostethic grupy i pewne przez stal jonowych, w których pośredniczą interakcje między UbiD i prFMN iminową ugrupowanie fosforanu.

 

  • Zmodyfikowany pierścień izoalloksazyny znajduje się w miejscu sąsiadującym z motywem sekwencji sygnatury E(D)-RE UbiD. Grzybowy kwas ferulowy dekarboksylazy FDC z Aspergillus niger stał się UbiD-modelu systemu i otrzymano atomowej postrzeganie stopni do prFMN iminowy pośredniczy (de) karboksylowania. Bogactwo informacji pomaga teraz mechanizmowi zależnemu od odwracalnej 1,trójdipolarnej cykloaddycji między substratem a kofaktorem dla tego enzymu.
  • Stawia to intrygujące pytanie, czy analogiczny mechanizm jest wykorzystywany przez wszystkie enzymy UbiD, szczególnie te, które działają jako karboksylazy na z natury twardszych substratach odpowiadających fenylofosforanowi lub benzenowi/naftalenowi. Z pewnością w gospodarstwie domowym UbiD odnotowuje się obecnie znaczną zmienność, jeśli chodzi o oligomeryzację, ruch powierzchni i budowę strony internetowej.

Mapowanie interakcji enzym- substrat: jego potencjał do przeglądu mechanizmu enzymów

Wraz ze wzrostem konieczności stosowania dodatkowych zrównoważonych procesów w handlu w naszym społeczeństwie, modelowanie enzymów stało się niezbędne do całkowitego zrozumienia ich mechanizmu ruchu i wykorzystania tych informacji do ulepszania i projektowania ich właściwości . Mnóstwo strategii przeglądania enzymów istnieje, zwykle zostały one podzielone na kategorie oparte na sekwencji, oparte na strukturze i dodatkowe nowe, oparte na inteligencji syntetycznej.

Chociaż wiele strategii pomagających przewidywać działanie enzymu, modelowanie molekularne jest niezbędne przy próbie poznania mechanizmu enzymu, ponieważ mają one na celu skorelowanie danych atomistycznych z informacjami eksperymentalnymi . Wśród nich, strategie symulujące dynamikę systemu na poziomie mechaniki molekularnej (klasyczne pola ciśnienia) okazały się dostarczać kompletnych badań.

W tym rozdziale przewodnika przeanalizujemy te metody, podkreślając znaczenie dokładnego modelowania interakcji enzym-substrat. Na dłuższą metę podano szybkie wyjaśnienie transferu wiedzy z badań analitycznych do handlu wraz z dwoma przykładami enzymów domowych, gdzie ich modelowanie pomogło w ich wykorzystaniu.

Technologia nadmiernej przepustowości profili produktowych dla enzymów aktywnych arabinoksylanowo z metagenomów

  • Metagenomika to ekscytująca odmiana poszukiwania enzymów aktywnych węglowodanów z różnych źródeł. Czasami metagenomika ujawnia dziesiątki domniemanych katalizatorów, które wymagają praktycznej charakterystyki w celu uzyskania dodatkowej użyteczności w procesach przemysłowych. Strategie badań przesiewowych o nadmiernej przepustowości, odpowiednie przy wystarczającej ilości czystych substratów, są niezbędne do prawidłowego praktycznego określenia preferencji substratów.
  • Bazując głównie na ocenie produktów z odpowiedzią enzymatyczną w oparciu o analizę elektroforezy węglowodanów wspomaganej sekwenserem DNA (DSA-FACE), stworzyliśmy profile produktów, aby w konsekwencji wywnioskować pozycje cięcia substratu, korzystając z technologii map degradacji enzymatycznej .
  • Profile produktów zostały wyprodukowane z wysoką wydajnością dla enzymów aktywnych w arabinoksylanach (AX) należących do gospodarstw domowych z hydrolazami glikozydowymi GH43 (podrodziny 2 (MG43 2 ), 7 (MG43 7 ) i 28 (MG43 28 )) i GH8 (MG8) w zakresie z dwunastu (arabino)ksylo-oligosacharydów.
  • Enzymy te zostały odkryte na drodze praktycznych badań metagenomicznych odchodów bobra północnoamerykańskiego ( Castor canadensis ). Praca ta pokazuje, w jaki sposób obciążenie enzymami zmienia profile produktów wytwarzanych przez wszystkie badane enzymy i zapewnia percepcję wzorców degradacji AX, ujawniając sekwencyjne preferencje substratowe enzymów AX-aktywnych.
  • Znaczenie Arabinoksylan jest szczególnie odkryty we frakcjach hemicelulozowych słomy ryżowej, kolb kukurydzy i łusek ryżu. Zmiana arabinoksylanu w (arabino)ksylooligosacharydy jako wartości dodanej towaru, którą można wykorzystać w posiłkach, paszach i kosmetykach, przedstawia zrównoważone i finansowe odmienność dla przemysłu biorafineryjnego. Przyjazna środowisku i wartościowa degradacja AX wymaga zestawu enzymów o określonych cechach.

Z tego powodu niezwykle istotne jest odkrywanie enzymów i badanie preferencji substratowych. Bobry, jako nabywcy biomasy drzewnej, są obiecującym źródłem repertuaru enzymów, które mogą rozkładać hemicelulozy na rozpuszczalne oligosacharydy. Nadmierna ocena przepustowości profili oligosacharydów wytwarzanych przez te enzymy pomoże w gromadzeniu prawdopodobnie najbardziej odpowiednich enzymów dla biorafinerii.

konsult-med
konsult-med

Utlenianie guaniny za pośrednictwem wody za pomocą enzymu naprawczego  : Symulacja z wykorzystaniem pola siłowego polaryzacyjnego ABEEM

Mechanizm rozpoznawania uszkodzeń oksydacyjnych w organizmach od dawna jest przedmiotem badań. Woda jest ważnym medium w procesie rozpoznawania, ale jej specyficzna rola pozostaje nieznana. Istnieje potrzeba opracowania odpowiedniego pola sił, które może odpowiednio opisać oddziaływania elektrostatyczne, wiązania wodorowe i inne między cząsteczkami w złożonym układzie enzymu naprawczego i utlenionej zasady. Rozwijające się polaryzowalne pole siłowe ABEEM (PFF)został użyty do symulacji naprawionego enzymu hOGG1 i utlenionego DNA (PDB ID: 1EBM) w środowisku biologicznym, a odpowiednie wyniki są lepsze niż te dla pól sił o stałym ładunku OPLS/AA i AMBER OL15. 8-Oxo-G jest rozpoznawany przez Gln315 hOGG1 głównie przez wiązania wodorowe, w których pośredniczy ciągła wymiana 2 cząsteczek wody. Phe319 i Cys253 są ułożone w stos po obu stronach płaszczyzn π baz, tworząc struktury warstwowe.

Efekt polaryzacji ładunku daje ważny sygnał napędzający wymianę cząsteczek wody i utrzymuje rozpoznawanie zasad utleniania przez enzymy. Pośrednicząca główna cząsteczka wody  A  i pośrednicząca pomocnicza cząsteczka  wody B  razem przyciągają Gln315 do rozpoznawania 8-okso-G przez oddziaływania wiązania wodorowego. Następnie sygnał polaryzacji ładunku cząsteczki wody rozpuszczalnika  C  o dużym ładunku bezwzględnym powoduje wzrost ładunku bezwzględnego atomów O w cząsteczce wody  A  lub  B  o około 0,2 e, a cząsteczka wody  A  lub  B  opuszcza Gln315 i 8-okso-G . Druga cząsteczka wody i cząsteczka wody  C synergicznie rozpoznają 8-oxo-G z Gln315. Mimo że cząsteczki wody między Gln315 i 8-okso-G są usuwane, wyniki symulacji MD pokazują, że cząsteczki wody pojawiają się między Gln315 i 8-okso-G w bardzo krótkim czasie (<2 ps). Czas przebywania każdej cząsteczki wody wynosi około 60 ps. Funkcja rozkładu promieniowego i czas przebywania wspierają poprawność powyższego mechanizmu. Te efekty polaryzacji i oddziaływania wiązań wodorowych nie mogą być symulowane przez pole sił o stałym ładunku.

Antagonista Metschnikowia andauensis wytwarza enzymy zewnątrzkomórkowe  i pulcherryminę, których wytwarzanie może być wspomagane  przez czynniki hodowlane

Kontrola biologiczna przeciwko infekcjom drobnoustrojowym ma ogromny potencjał jako alternatywne podejście zamiast chemikaliów grzybobójczych, które mogą powodować zanieczyszczenie środowiska . Producent pigmentu Metschnikowia andauensis należy do drożdżaków antagonistycznych, ale szczegóły mechanizmu, za pomocą którego hamuje on wzrost innych drobnoustrojów, są mniej znane. Nasze wyniki potwierdziły jego zdolność antagonistyczną wobec innych gatunków drożdży izolowanych z owoców lub kwiatów i wykazały, że zdolność antagonistycznabył dobrze skorelowany z wielkością czerwonej strefy pigmentowej. Wyizolowaliśmy i scharakteryzowaliśmy jego czerwony pigment, który okazał się być pulcherriminem chelatującym żelazo. Jego produkcja była możliwa nawet w obecności 0,05 mg/ml siarczanu miedzi, który jest szeroko stosowany w winnicach ekologicznych ze względu na jego właściwości przeciwdrobnoustrojowe.

Produkcja i lokalizacja pulcherriminy silnie zależała od składu podłoża i innych czynników hodowlanych. Glukoza, galaktoza, disacharydy oraz obecność pektyny lub niektórych aminokwasów wyraźnie sprzyjały produkcji pigmentu. Wyższe temperatury i koncentracja żelaza zmniejszały średnicę stref zabarwionych na czerwono. Wpływ pH na produkcję pigmentu różnił się w zależności od tego, czy był testowany w pożywce płynnej czy stałej. Ponadto, nasze wyniki sugerują, że inne mechanizmy oprócz zubożenia żelaza w pożywce hodowlanej mogą przyczyniać się do antagonistycznej zdolności M. andauensis.

Leave a Reply

Your email address will not be published. Required fields are marked *