Ancestral Haloalkane Dehalogenases Show Robustness and Unique Substrate Specificity

BABKOVÁ, Petra, Eva ŠEBESTOVÁ, Jan BREZOVSKÝ, Radka CHALOUPKOVÁ a Jiří DAMBORSKÝ. Ancestral Haloalkane Dehalogenases Show Robustness and Unique Substrate Specificity. CHEMBIOCHEM. 2017, roč. 18, č. 14, s. 1448-1456. ISSN 1439-4227. Dostupné z: https://dx.doi.org/10.1002/cbic.201700197.

Základní údaje

Originální název

Ancestral Haloalkane Dehalogenases Show Robustness and Unique Substrate Specificity

Autoři

BABKOVÁ, Petra (203 Česká republika, domácí), Eva ŠEBESTOVÁ (203 Česká republika, domácí), Jan BREZOVSKÝ (203 Česká republika, domácí), Radka CHALOUPKOVÁ (203 Česká republika, domácí) a Jiří DAMBORSKÝ (203 Česká republika, garant, domácí)

Vydání

CHEMBIOCHEM, 2017, 1439-4227

---

Další údaje

Jazyk

angličtina

Typ výsledku

Článek v odborném periodiku

Obor

10608 Biochemistry and molecular biology

Stát vydavatele

Německo

Utajení

není předmětem státního či obchodního tajemství

Odkazy

URL

Impakt faktor

Impact factor: 2.774

Kód RIV

RIV/00216224:14310/17:00095408

Organizační jednotka

Přírodovědecká fakulta

DOI

http://dx.doi.org/10.1002/cbic.201700197

UT WoS

000405726100015

Klíčová slova anglicky

ancestral sequence reconstruction; haloalkane dehalogenase; protein engineering; robustness; substrate specificity

Štítky

NZ, rivok

---

Anotace

V originále

Ancestral sequence reconstruction (ASR) represents a powerful approach for empirical testing structure-function relationships of diverse proteins. We employed ASR to predict sequences of five ancestral haloalkane dehalogenases (HLDs) from the HLD-II subfamily. Genes encoding the inferred ancestral sequences were synthesized and expressed in Escherichia coli, and the resurrected ancestral enzymes (AncHLD1–5) were experimentally characterized. Strikingly, the ancestral HLDs exhibited significantly enhanced thermodynamic stability compared to extant enzymes (DTm up to 24 8C), as well as higher specific activities with preference for short multi-substituted halogenated substrates. Moreover, multivariate statistical analysis revealed a shift in the substrate specificity profiles of AncHLD1 and AncHLD2. This is extremely difficult to achieve by rational protein engineering. The study highlights that ASR is an efficient approach for the development of novel biocatalysts and robust templates for directed evolution.

---

Návaznosti

GA16-06096S, projekt VaV	Název: Objasnění významu dynamických tunelů pro enzymatickou katalýzu: simulace a fluorescenční experimenty Investor: Grantová agentura ČR, Objasnění významu dynamických tunelů pro enzymatickou katalýzu: simulace a fluorescenční experimenty
GA16-24223S, projekt VaV	Název: Strukturní podstata vzniku nových enzymových aktivit Investor: Grantová agentura ČR, Strukturní podstata vzniku nových enzymových aktivit
LM2015047, projekt VaV	Název: Česká národní infrastruktura pro biologická data (Akronym: ELIXIR-CZ) Investor: Ministerstvo školství, mládeže a tělovýchovy ČR, Česká národní infrastruktura pro biologická data
LM2015051, projekt VaV	Název: Centrum pro výzkum toxických látek v prostředí (Akronym: RECETOX RI) Investor: Ministerstvo školství, mládeže a tělovýchovy ČR, Výzkumná infrastruktura RECETOX
LM2015055, projekt VaV	Název: Centrum pro systémovou biologii (Akronym: C4SYS) Investor: Ministerstvo školství, mládeže a tělovýchovy ČR, The national infrastructure C4SYS - Centre for Systems Biology
LO1214, projekt VaV	Název: Centrum pro výzkum toxických látek v prostředí (Akronym: RECETOX) Investor: Ministerstvo školství, mládeže a tělovýchovy ČR, Centrum pro výzkum toxických látek v prostředí