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

Positiva resultat för Kancera

Läkemedelsutvecklande bolaget Kancera rapporterar positiva resultat från en Fas I-studie med sin immunreglerande småmolekylära läkemedelskandidat.

Pungdjävlar visar immunitet

Ny forskning tyder på att de tasmanska pungdjuren inte kommer att duka under för den smittsamma cancer som drabbat arten hårt.

Resestipendium till ESOF 2018

Byggstart för ESS Campus

Särlösning för antroposofiska medel bort

Regeringen vill ta bort undantaget som ger möjlighet att ge försäljningstillstånd för antroposofiska medel.

Koffein biomarkör för parkinsons

Nyhetsbrev

Snabb ljusprob identiferar kolhydrater

Svenska forskare har utvecklat en snabb och enkel metod för att kartlägga olika typer av kolhydrater i växtmaterial.

Arkiv

ELISA kan lösa fler narkotikabrott

Ny möjlig princip för cancerterapi

Små molekyler som hämmar ett seleninnehållande enzym visar god effekt mot cancer i musmodeller enligt en studie i Science Translational Medicine.

Biokol kan öka reningsgraden

Kemisten Kristin Blum har i sin avhandling studerat utsläpp av organiska ämnen från små anläggningar och enskilda avlopp och hur reningen kan förbättras.

Metabogen får diabetespatent i USA

Ny nanostruktur i spermiesvansar

Med kryoelektrontomografi har forskare hittat en helt ny nanostruktur inne i spermiernas svansar.

Life assays befarar kapitalbrist

300 miljoner till nya material

Nya upptäckter om gonorre

Strukturstudier av membranproteiner på gonorrebakteriens yta ger förhoppningar om möjliga behandlingar, eventuellt vaccin.

Symcel anställer

Nanofilter fångar blodbakterier

Ett blodfilter i nanoskala som effektivt fångar in bakterier vid dialys har utvecklats av kinesiska forskare.

Tumörvaccin fungerar på möss

Ozonskiktet över oss återhämtar sig inte

Ozonskiktet återhämtar sig vid polerna, men det går sämre vid lägre breddgrader som är bebodda.

Produktkandidat för snabbare sårläkning

Forskare vid Uppsala universitet och SLU har hittat ett nytt sätt att läka sår snabbare med hjälp av mjölksyrabakterier.

Hon ska leda regeringens nya life science-satsning

När Anders Lönnberg ska göra världsutställning så öppnar regeringen ett life science-kontor på regeringskansliet.

Brittiska kemiföretag flyttar ut

Fossilfritt stål möjligt

SSAB, LKAB och Vattenfall planerar att bygga en världsunik pilotanläggning för fossilfritt stål.

Enzymblock testas i ny studie

Att lansera ett block med designade enzymer som ska bryta ned olika läkemedelsrester när man spolar i toaletten, ut mot konsument är svårt.

Vattenpristagare utsedd

Apoteket plockar bort Pcure

Ska hämma stanken

Brexit ger särläkemedel problem

Ny direktör på Pfizer i Sverige

Mer vetenskap i maten

Novo Nordisk lägger nytt bud

Se alla Företagens egna nyheter

Sänd till en kollega

0.176