Hvordan ser enzymer egentlig ud?

Enzymer er katalytisk aktive multifunktionelle proteiner, der er opbygget af aminosyrer. Den primære struktur af et protein er dets aminosyresekvens, mens den tertiære struktur (figur 1) er polypeptidkædens globale rumlige struktur. Denne rumlige struktur er ansvarlig for bindingsmekanismen og den katalytiske reaktion i det såkaldte aktive center. Den katalytiske region indeholder et varierende antal aktive aminosyrerester og til dels (ikke altid) såkaldte cofaktorer. Enzymer kan f.eks. katalysere syre-base-reaktioner, åbne eller lukke kovalente bindinger eller udvikle elektrostatiske interaktioner. Dette gør det muligt for enzymer at katalysere en meget bred vifte af reaktioner. Som et resultat heraf har Den Internationale Union for Biokemi og Molekylærbiologi (IUBMB) klassificeret forskellige enzymer på grund af den reaktionstype, de fremkalder. Denne klassifikation omfatter faktisk syv hovedenzymklasser, der er grupperet efter EC-klasser:

Enzymer som biokatalysatorer giver en række fordele for en bæredygtig kemisk industri, f.eks. milde reaktionsbetingelser, bionedbrydelighed, høj selektivitet og derfor lav biproduktdannelse. De anvendes allerede i vid udstrækning i fødevareindustrien, tekstilindustrien, rengørings- og vaskemiddelindustrien, den kemiske industri og den farmaceutiske industri. Der søges konstant efter nye enzymer med skræddersyede egenskaber for at øge bæredygtigheden i disse industribrancher. Hovedfokus er på identifikation af nye enzymer med et bredt substrat- og produktspektrum, høj stabilitet over for ekstreme temperaturer og pH-værdier samt øget levetid.

Enzymernes potentiale og deres anvendelse i SUSBIND

Enzymer er i stand til at katalysere et væld af forskellige reaktioner. Derfor har de efter vores mening et enormt potentiale for anvendelse inden for forskellige industrielle områder. Den stigende viden om enzymernes funktion og de deraf følgende muligheder for at konstruere og optimere disse enzymer vil også bidrage til den videre etablering af økonomiske enzymbaserede processer. Inden for SUSBIND er enzymer udvalgt fra forskellige EC-klasser. Disse enzymer vil f.eks. blive anvendt til lipidmodificering, og de vil blive optimeret yderligere ved hjælp af proteinteknik.

Author:

Dr.-Ing. Fabian Haitz,

[email protected]

Forskningsmedarbejder ved

Fraunhofer Institute for Interfacial Engineering and Biotechnology IGB,

https://www.igb.fraunhofer.de/en.html