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

Mest läst

Startsidan just nu

Avslöjande siffror i rapport om vården

Den nya rapporten Future Health index som görs årligen av Philips visar att svensk vård fungerar bra, men flera länder är bättre. Bristen på teknik pekas ut som det stora problemet av hela panelen under debatt i Almedalen.

Nöjda kemister på nationellt kemimöte

Närmare 500 deltagare kom till det första nationella kemimötet i Lund som slutade på onsdagen.

Lennart Nilssonpriset till mikroskopist

Biokonstnären och forskaren Thomas Deerinck är 2018 års vinnare av Lennart Nilsson Award.

Ny skyddsmekanism mot fria syreradikaler

Forskare vid Stockholms universitet och universitetet i Bern har upptäckt ett nytt protein, i bakterier, som elegant omvandlar superoxid direkt till syre.

Svensk-dansk framgång

I konkurrens med drygt 100 andra EU-finansierade projekt har det svensk-danska projektet ReproUnion gått vidare till final.

Hon får KTHs stora pris

Kemiprofessorn och världsledande batteriforskaren Kristina Edström får KTHs stora pris 2018.

Nyhetsbrev

Inleder samtal om globalt kemikalieavtal

Under måndagen inledde miljöminister Karolina Skog (MP) samtal med europeiska ministerkolleger för att skapa ett Parisavtal för kemikalier.

Arkiv

Professor i kemilärande hedersdoktor

Plus

Tufft ta vetenskapen till politiken

I år kan bli sista året för regeringens vetenskapliga råd för hållbar utveckling och ordföranden Karin Markides berättar hur det har gått hittills.

Prisas för DNA-origami

Björn Högberg, Karolinska Institutet, får Hugo Theorells pris i biofysik 2018 för sitt unika sätt att använda DNA-nanostrukturer i sin forskning.

Exosomer sprider Alzheimers

Cellens egna sopsäckar, som tar hand om skadliga proteiner, kan sprida Alzheimers sjukdom till andra nervceller i hjärnan.

Sommarläsning: Hyllning till vätebindningen

Varför fryser varmt vatten fortare än kallt, vad är isträ och har vatten minne? Det är några av frågorna som besvaras i en ny bok.

Blodprov ska hitta cancer tidigt

I ett nytt projekt, Ultrakänsliga analyser för bättre hälsa och kriminalteknik (ULTRA) ska nya, superkänsliga tekniker för DNA-analys av kroppsvätskor utvecklas och anpassas för slutanvändare.

Läkemedelsrening behöver inte vara dyr

Tekniken för avancerad rening av läkemedelsrester på svenska avloppsreningsverk finns, till en kostnad av cirka en krona per kubikmeter vatten.

Första spadtaget i Stenungsund

AkzoNobel Specialty Chemicals har tagit första spadtaget för en revolutionerande demonstrationsanläggning i Stenungsund.

Filippa K samarbetar med OrganoClick

Recipharm köper anläggning för halv miljard

CMO-bolaget Recipharm köper tillverkningsanläggning för inhalationsprodukter i Storbritannien från Sanofi för 45 miljoner pund, men Brexit oroar inte vd.

Rekordutdelning till hjärnforskning

Nytt nätverk för mikrofluidik

Ett nätverk för forskning och utbildning i mikrofluidik har nyligen bildats i Sverige.

Gensax kan öka cancerrisk

Ännu en Alzheimerkandidat skrotas

Besök ett bruk i sommar

I sommar har allmänheten möjlighet att besöka fem av Stora Ensos svenska bruk som tillverkar papper, massa och kartong.

44 000 rosengener kartlagda

Ett internationellt forskarsamarbete har tagit fram ett referensgenom för rosen till nytta för odlare.

Swedish Algae Factory får LIFE-anslag

Biogaia tappar vd

Han lämnar Arocell

Astrazeneca-läkemedel till USA

Se alla Företagens egna nyheter

Sänd till en kollega

0.118