Como se parecem realmente as enzimas?

Enzimas são proteínas multifuncionais catalíticamente activas que são construídas a partir de aminoácidos. A estrutura primária de uma proteína é a sua sequência de aminoácidos, enquanto a estrutura terciária (Figura 1) é a estrutura espacial global da cadeia de polipeptídeos. Esta estrutura espacial é responsável pelo mecanismo de ligação e pela reação catalítica no chamado centro ativo. A região catalítica contém um número variável de resíduos de aminoácidos ativos e parcialmente (nem sempre) os chamados co-fatores. As enzimas podem, por exemplo, catalisar reacções ácido-base, abrir ou fechar ligações covalentes, ou desenvolver interacções electrostáticas. Isto facilita as enzimas a catalisar uma gama muito ampla de reacções. Como resultado, a União Internacional de Bioquímica e Biologia Molecular (IUBMB) classificou diferentes enzimas devido ao tipo de reação que elas induzem. Na verdade, esta classificação inclui sete grandes classes de enzimas que são agrupadas por classes EC:

Enzimas como biocatalisadores oferecem algumas vantagens para uma indústria química sustentável, tais como condições de reação leve, biodegradabilidade, alta seletividade e, portanto, baixa formação de sub-produtos. São já amplamente utilizados na indústria alimentar, na indústria têxtil, na indústria de limpeza e detergentes, na indústria química e na indústria farmacêutica. Novas enzimas com propriedades sob medida estão sendo constantemente procuradas para aumentar a sustentabilidade nestes ramos da indústria. O foco principal é a identificação de novas enzimas com um amplo substrato e espectro de produtos, alta estabilidade contra temperaturas extremas e valores de pH, bem como aumento da longevidade.

Potencial de enzimas e sua aplicação em SUSBIND

Enzimas são capazes de catalisar uma multiplicidade de diferentes reações. Portanto, em nossa opinião, elas têm um enorme potencial para uso em várias áreas industriais. O crescente conhecimento sobre a função das enzimas e as possibilidades resultantes de engenharia e otimização dessas enzimas também contribuirá para o estabelecimento de processos econômicos baseados em enzimas. Dentro da SUSBIND, as enzimas são seleccionadas a partir de diferentes classes EC. Estas enzimas serão aplicadas, por exemplo, para modificação de lipídios e serão ainda mais optimizadas pela engenharia de proteínas.

Autor:

Dr.-Ing. Fabian Haitz,

[email protected]

Associado de pesquisa em

Instituto Fraunhofer de Engenharia Interfacial e Biotecnologia IGB,

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