J 2022

Advanced database mining of efficient haloalkane dehalogenases by sequence and structure bioinformatics and microfluidics

VAŠINA, Michal, Pavel VAŇÁČEK, Jiri HON, David KOVÁŘ, Hana FALDYNOVÁ et. al.

Základní údaje

Originální název

Advanced database mining of efficient haloalkane dehalogenases by sequence and structure bioinformatics and microfluidics

Autoři

VAŠINA, Michal (203 Česká republika, domácí), Pavel VAŇÁČEK (203 Česká republika, domácí), Jiri HON, David KOVÁŘ (203 Česká republika, domácí), Hana FALDYNOVÁ (203 Česká republika, domácí), Antonín KUNKA (203 Česká republika, domácí), Tomáš BURYŠKA (203 Česká republika, domácí), Christoffel P. S. BADENHORST, Stanislav MAZURENKO (643 Rusko, domácí), David BEDNÁŘ (203 Česká republika, domácí), Stavros STAVRAKIS, Uwe T. BORNSCHEUER, Andrew DEMELLO, Jiří DAMBORSKÝ (203 Česká republika, domácí) a Zbyněk PROKOP (203 Česká republika, garant, domácí)

Vydání

Chem Catalysis, Elsevier, 2022, 2667-1093

Další údaje

Jazyk

angličtina

Typ výsledku

Článek v odborném periodiku

Obor

10608 Biochemistry and molecular biology

Stát vydavatele

Nizozemské království

Utajení

není předmětem státního či obchodního tajemství

Odkazy

Impakt faktor

Impact factor: 9.400

Kód RIV

RIV/00216224:14310/22:00128314

Organizační jednotka

Přírodovědecká fakulta

UT WoS

000901460400007

Klíčová slova anglicky

enzyme mining; enzyme diversity; biocatalysts; microfluidics; bioinformatics; global data analysis; haloalkane dehalogenases; bioprospecting

Štítky

Příznaky

Mezinárodní význam, Recenzováno
Změněno: 27. 1. 2023 10:32, Mgr. Marie Šípková, DiS.

Anotace

V originále

Next-generation sequencing doubles genomic databases every 2.5 years. The accumulation of sequence data provides a unique opportunity to identify interesting biocatalysts directly in the databases without tedious and time-consuming engineering. Herein, we present a pipeline integrating sequence and structural bioinformatics with microfluidic enzymology for bioprospecting of efficient and robust haloalkane dehalogenases. The bioinformatic part identified 2,905 putative dehalogenases and prioritized a "small-but-smart'' set of 45 genes, yielding 40 active enzymes, 24 of which were biochemically characterized by microfluidic enzymology techniques. Combining microfluidics with modern global data analysis provided precious mechanistic insights related to the high catalytic efficiency of selected enzymes. Overall, we have doubled the dehalogenation "toolbox'' characterized over three decades, yielding biocatalysts that surpass the efficiency of currently available wild-type and engineered enzymes. This pipeline is generally applicable to other enzyme families and can accelerate the identification of efficient biocatalysts for industrial use.

Návaznosti

EF17_043/0009632, projekt VaV
Název: CETOCOEN Excellence
LM2018121, projekt VaV
Název: Výzkumná infrastruktura RECETOX (Akronym: RECETOX RI)
Investor: Ministerstvo školství, mládeže a tělovýchovy ČR, RECETOX RI
LM2018131, 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
814418, interní kód MU
Název: Synthetic biology-guided engineering of Pseudomonas putida for biofluorination (Akronym: SinFonia)
Investor: Evropská unie, Synthetic biology-guided engineering of Pseudomonas putida for biofluorination, Leadership in enabling and industrial technologies (LEIT) (Industrial Leadership)
857560, interní kód MU
(Kód CEP: EF17_043/0009632)
Název: CETOCOEN Excellence (Akronym: CETOCOEN Excellence)
Investor: Evropská unie, CETOCOEN Excellence, Spreading excellence and widening participation