JINDAL, Garima, Kateřina SLÁNSKÁ, Veselin KOLEV, Jiří DAMBORSKÝ, Zbyněk PROKOP a Arieh WARSHEL. Exploring the challenges of computational enzyme design by rebuilding the active site of a dehalogenase. Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. WASHINGTON: NATL ACAD SCIENCES, 2019, roč. 116, č. 2, s. 389-394. ISSN 0027-8424. Dostupné z: https://dx.doi.org/10.1073/pnas.1804979115.
Další formáty:   BibTeX LaTeX RIS
Základní údaje
Originální název Exploring the challenges of computational enzyme design by rebuilding the active site of a dehalogenase
Autoři JINDAL, Garima (356 Indie), Kateřina SLÁNSKÁ (203 Česká republika, domácí), Veselin KOLEV (840 Spojené státy), Jiří DAMBORSKÝ (203 Česká republika, garant, domácí), Zbyněk PROKOP (203 Česká republika, domácí) a Arieh WARSHEL (840 Spojené státy).
Vydání Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America, WASHINGTON, NATL ACAD SCIENCES, 2019, 0027-8424.
Další údaje
Originální jazyk angličtina
Typ výsledku Článek v odborném periodiku
Obor 10608 Biochemistry and molecular biology
Stát vydavatele Spojené státy
Utajení není předmětem státního či obchodního tajemství
WWW URL
Impakt faktor Impact factor: 9.412
Kód RIV RIV/00216224:14310/19:00108175
Organizační jednotka Přírodovědecká fakulta
Doi http://dx.doi.org/10.1073/pnas.1804979115
UT WoS 000455086900011
Klíčová slova anglicky enzyme design; EVB; transient kinetics; dehalogenase; nucleophilic substitution
Štítky rivok
Příznaky Mezinárodní význam, Recenzováno
Změnil Změnila: Mgr. Michaela Hylsová, Ph.D., učo 211937. Změněno: 16. 2. 2023 12:12.
Anotace
Rational enzyme design presents a major challenge that has not been overcome by computational approaches. One of the key challenges is the difficulty in assessing the magnitude of the maximum possible catalytic activity. In an attempt to overcome this challenge, we introduce a strategy that takes an active enzyme (assuming that its activity is close to the maximum possible activity), design mutations that reduce the catalytic activity, and then try to restore that catalysis by mutating other residues. Here we take as a test case the enzyme haloalkane dehalogenase (DhlA), with a 1,2-dichloroethane substrate. We start by demonstrating our ability to reproduce the results of single mutations. Next, we design mutations that reduce the enzyme activity and finally design double mutations that are aimed at restoring the activity. Using the computational predictions as a guide, we conduct an experimental study that confirms our prediction in one case and leads to inconclusive results in another case with 1,2-dichloroethane as substrate. Interestingly, one of our predicted double mutants catalyzes dehalogenation of 1,2-dibromoethane more efficiently than the wild-type enzyme.
Návaznosti
GA16-07965S, projekt VaVNázev: Řízená evoluce dynamických elementů v enzymech s využitím mikrofluidních čipů
Investor: Grantová agentura ČR, Řízená evoluce dynamických elementů v enzymech s využitím mikrofluidních čipů
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
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
VytisknoutZobrazeno: 30. 5. 2024 10:59