Enzymer växlar mellan jobb

| Av Redaktionen Kemivärlden Biotech med Kemisk Tidskrift | Tipsa redaktionen

Det krävs bara ett fåtal mutationer i en enzymgen, för att enzymet ska få en helt ny funktion. Det visar en ny studie som letts av forskare vid Uppsala Universitet.

Även forskare vid Linköpings Universitet och Otago University i Nya Zeeland har deltagit i studien som publiceras i den vetenskapliga tidskriften PNAS.

Forskarna har studerat de specifika förändringar som sker i ett protein när det utvecklas från sin ursprungliga funktion till att utföra en ny enzymatisk funktion, eller till att kunna kombinera de båda.

De nya proteiner som studerats i det aktuella arbetet har utvecklats i tidigare studier (PNAS 2007, Science 2012) där bakterier var beroende av den nya funktionen för att kunna växa.

Proteiner delades i tre grupper efter de olika funktionerna. Samtliga renades från bakterier och studerades med avseende på sin struktur på atomnivå (röntgenkristallografi), sin dynamik (NMR), sin prestanda (kinetikmätningar) och sin koncentration i cellen (masspektrometri).

"Studien visar att den nya funktionen hos enzymet HisA utvecklades genom att de rörliga delar av enzymet som måste öppnas och stängas på ett specifikt sätt kring substratet, nu istället stängdes på ett annat sätt kring ett annat substrat", säger Maria Selmer, professor vid Uppsala universitet och en av studiens huvudansvariga i ett pressmeddelande.

"Våra resultat ger exempel på hur nya funktioner kan utvecklas med relativt små förändringar", kommenterar Annika Söderholm, doktorand vid Uppsala universitet och medförfattare till studien.

Studien från atom- till cellnivå är en av de mest detaljerade analyser som gjorts av ett enzym som utvecklats till att ha en ny funktion och den har gett många nya och oväntade insikter. Till exempel verkar de studerade enzymerna ha en ”överkapacitet” så att enzymets aktivitet är högre än det behöver vara för att bakteriecellerna ska kunna växa med normal hastighet.

"Det är anmärkningsvärt att så många olika typer av mutationer kan leda till en ny effektiv funktion. Det betyder också att vi just nu har mycket svårt att förutsäga vilken potential ett existerande enzym med en viss funktion har att utveckla en ny aktivitet", kommenterar Dan I. Andersson, professor vid Uppsala universitet som också arbetat med studien.

Forskningen har finansierats av Vetenskapsrådet.

Structural and functional innovations in the real-time evolution of new (βα)8 barrel enzymes , PNAS, 17 april 2017, DOI10.1073/pnas.1618552114


Håll dig uppdaterad med Kemivärlden Biotech
Är du prenumerant? Bli prenumerant

Med en prenumeration får du obegränsad tillgång till webbtidningen. Läs webbtidningen online.


Skriv din kommentar
Startsidan just nu

Två svenska bidrag i final

Finalisterna i AkzoNobels tävling Imagine Chemistry är nu klara. Av de 20 är två svenska.

Diamanter avslöjar försvunnen planet

Forskare tror nu att man har bevis för att solsystemet i sin tidiga fas innehöll fler planeter.

Grönt te utvärderat

EFSA, EUs myndighet för livsmedelssäkerhet, har utvärderat säkerheten hos katekiner från grönt te i olika livsmedel efter oro för leverskador.

Etikprövningsutredning sågas

Etikprövningsutredningens förslag får helt underkänt av Kungl. Vetenskapsakademien och Statens medicinsk-etiska råd.

Ny superdator för svenska forskare

Brist på biomedicinska analytiker väntar

Nyhetsbrev

Åderförkalkning liknar cancer

Ny forskning visar att ämnesomsättningen hos inflammerade, instabila plack skiljer sig från stabila plack men liknar den hos cancerceller.

Arkiv

Diagnostikbolag satsar stort

Empe Diagnostics vid Karolinska Science Park reser nytt kapital för att lansera ett snabbtest för diagnos och resistensbestämning av tuberkulos.

Grafenspikar dödar bakterier

En minimal spikmatta av grafen blir ett dödligt vapen som skär sönder bakterier. På så sätt motverkas infektioner vid exempelvis implantatkirurgi.

Mossa snabbrenar arsenikvatten

En mossa som kan ta bort arsenik från förorenat vatten har upptäckts av forskare vid Stockholms universitet.

Årets Göran Gustafssonpristagare utsedda

Fem unga forskare prisas för enastående forskning och får 4,5 miljoner i forskningsanslag, samt ett personligt pris på 250 000 kronor.

Hanöbukten mår dåligt

Magra torskar, sjuka skrubbskäddor och överdödlighet hos ejderungar är tydliga tecken på att ekosystemet i Hanöbukten inte är i balans.

Konferens om precisionsmedicin lockade många

Årets upplaga av ”The future of Swedish and Danish life science” med det brännande aktuella ämnet ”precisionsmedicin och big data” drog runt 300 deltagare.

Renare luft ger oss ett år till

Invånarna i Stockholm, Göteborg och Malmö lever i genomsnitt ett år längre idag än för 25 år sedan tack vare minskade luftföroreningar från vägtrafiken.

Bly i små billiga plastprylar

Kemikalieinspektionen har granskat innehållet av kemikalier i små varor som barn kan stoppa i munnen, bland annat mobilfodral, prydnadssaker och hemelektronik.

Vetenskapens skatter visas

Det japanska kejsarparet ska inviga en utställning i Tokyo på temat konst och vetenskap med skatter från Gustavianum.

Genetik kan ligga bakom sockertolerans

Trots sötsug och kolhydratkonsumtion kan personer som har två kopior av genen FGF21 vara smala, enligt en ny studie i Cell Reports som har inkluderat 451,099 personer.

Drygt sex miljarder för stockholmsbolag

Amerikanska bolaget Alexion har lagt ett bud på stockholmsbaserade Wilson Therapeutics som utvecklar nya läkemedel för patienter med ovanliga kopparrelaterade sjukdomar.

Siktar på börsen

Årsringar kan ge säkrare klimatprognoser

Tio ERC-anslag till svenska forskare

Europeiska forskningsrådet ERC meddelar att de delar ut motsvarande 653 miljoner euro till totalt 269 seniora forskare. Tio forskare vid svenska universitet får anslag.

Ny antibiotika med ny mekanism

Ett internationellt forskarlag tillsammans med ett franskt bioteknikbolag rapporterar resultat om en ny klass antibiotika.

Biogaia köper majoriteten i Metabogen

Plus

Inga miljörisker med nanopartiklar

Det finns ingen större orsak till oro när det gäller miljörisker med de vanligaste nanopartiklarna, visar en ny litteraturgenomgång.

TFS rekryterar

Bärpigment påverkar cancerceller

GSK tar över receptfritt

Stora kliv för A1M pharma

Så slår ståltullarna mot gruvnäringen

SenzaGen tecknar USA-avtal

Dansk till AkzoNobels styrelse

20 000 dör av fel med mediciner

Se alla Företagens egna nyheter

Sänd till en kollega

0.165