KAUSHIK, Shubhangi, Sérgio Manuel MARQUES, Prashant Kumar KHIRSARIYA, Kamil PARUCH, Lenka LIBICHOVÁ, Jan BREZOVSKÝ, Zbyněk PROKOP, Radka CHALOUPKOVÁ a Jiří DAMBORSKÝ. Impact of the access tunnel engineering on catalysis is strictly ligand-specific. the FEBS Journal. 2018, roč. 285/2018, č. 8, s. 1456-1476. ISSN 1742-464X. Dostupné z: https://dx.doi.org/10.1111/febs.14418.
Další formáty:   BibTeX LaTeX RIS
Základní údaje
Originální název Impact of the access tunnel engineering on catalysis is strictly ligand-specific
Autoři KAUSHIK, Shubhangi (356 Indie, domácí), Sérgio Manuel MARQUES (620 Portugalsko, domácí), Prashant Kumar KHIRSARIYA (356 Indie, domácí), Kamil PARUCH (203 Česká republika, domácí), Lenka LIBICHOVÁ (203 Česká republika, domácí), Jan BREZOVSKÝ (203 Česká republika, domácí), Zbyněk PROKOP (203 Česká republika, domácí), Radka CHALOUPKOVÁ (203 Česká republika, domácí) a Jiří DAMBORSKÝ (203 Česká republika, garant, domácí).
Vydání the FEBS Journal, 2018, 1742-464X.
Další údaje
Originální jazyk angličtina
Typ výsledku Článek v odborném periodiku
Obor 10401 Organic chemistry
Stát vydavatele Velká Británie a Severní Irsko
Utajení není předmětem státního či obchodního tajemství
WWW URL
Impakt faktor Impact factor: 4.739
Kód RIV RIV/00216224:14310/18:00100915
Organizační jednotka Přírodovědecká fakulta
Doi http://dx.doi.org/10.1111/febs.14418
UT WoS 000430691000007
Klíčová slova anglicky de novo protein design; enzyme catalysis;enzyme tunnels engineering; haloalkanedehalogenases; protein engineering
Štítky rivok
Příznaky Mezinárodní význam
Změnil Změnila: Mgr. Tereza Miškechová, učo 341652. Změněno: 30. 4. 2019 08:55.
Anotace
The traditional way of rationally engineering enzymes to change their biocatalytic properties utilizes the modifications of their active sites. Another emerging approach is the engineering of structural features involved in the exchange of ligands between buried active sites and the surrounding solvent. However, surprisingly little is known about the effects of mutations that alter the access tunnels on the enzymes’ catalytic properties, and how these tunnels should be redesigned to allow fast passage of cognate substrates and products. Thus, we have systematically studied the effects of single-point mutations in a tunnel-lining residue of a haloalkane dehalogenase on the binding kinetics and catalytic conversion of both linear and branched haloalkanes. The hotspot residue Y176 was identified using computer simulations and randomized through saturation mutagenesis, and the resulting variants were screened for shifts in binding rates. Strikingly, opposite effects of the substituted residues on the catalytic efficiency toward linear and branched substrates were observed, which was found to be due to substrate-specific requirements in the critical steps of the respective catalytic cycles. We conclude that not only the catalytic sites, but also the access pathways must be tailored specifically for each individual ligand, which is a new paradigm in protein engineering and de novo protein design. A rational approach is proposed here to address more effectively the task of designing ligand-specific tunnels using computational tools.
Návaznosti
EE2.3.30.0037, projekt VaVNázev: Zaměstnáním nejlepších mladých vědců k rozvoji mezinárodní spolupráce
GA16-24223S, projekt VaVNázev: Strukturní podstata vzniku nových enzymových aktivit
Investor: Grantová agentura ČR, Strukturní podstata vzniku nových enzymových aktivit
GA17-24321S, projekt VaVNázev: Studium hydratace a flexibility enzymů pomocí pokročilých strukturních a biofyzikálních metod
Investor: Grantová agentura ČR, Studium hydratace a flexibility enzymů pomocí pokročilých strukturních a biofyzikálních metod
LM2015047, projekt VaVNázev: Česká národní infrastruktura pro biologická data (Akronym: ELIXIR-CZ)
Investor: Ministerstvo školství, mládeže a tělovýchovy ČR, Česká národní infrastruktura pro biologická data
LM2015051, projekt VaVNázev: Centrum pro výzkum toxických látek v prostředí (Akronym: RECETOX RI)
Investor: Ministerstvo školství, mládeže a tělovýchovy ČR, Výzkumná infrastruktura RECETOX
LM2015055, projekt VaVNázev: Centrum pro systémovou biologii (Akronym: C4SYS)
Investor: Ministerstvo školství, mládeže a tělovýchovy ČR, The national infrastructure C4SYS - Centre for Systems Biology
LM2015063, projekt VaVNázev: Národní infrastruktura chemické biologie (Akronym: CZ-­OPENSCREEN)
Investor: Ministerstvo školství, mládeže a tělovýchovy ČR, CZ-­OPENSCREEN: National Infrastructure for Chemical Biology
LO1214, projekt VaVNázev: Centrum pro výzkum toxických látek v prostředí (Akronym: RECETOX)
Investor: Ministerstvo školství, mládeže a tělovýchovy ČR, Centrum pro výzkum toxických látek v prostředí
MUNI/M/1888/2014, interní kód MUNázev: Pokročilé hybridní metody studia transportních procesů v proteinech a jejich využití v designu biokatalyzátorů
Investor: Masarykova univerzita, Pokročilé hybridní metody studia transportních procesů v proteinech a jejich využití v designu biokatalyzátorů, INTERDISCIPLINARY - Mezioborové výzkumné projekty
4SGA8519, interní kód MUNázev: Rational design and engineering of enzyme gates (Akronym: BIOGATE)
Investor: Jihomoravský kraj, Rational design and engineering of enzyme gates, Granty pro zahraniční vědce
VytisknoutZobrazeno: 15. 5. 2024 02:57