Cum arată, de fapt, enzimele?

Enzimele sunt proteine multifuncționale, active din punct de vedere catalitic, care sunt construite din aminoacizi. Structura primară a unei proteine este reprezentată de secvența sa de aminoacizi, în timp ce structura terțiară (figura 1) este structura spațială globală a lanțului polipeptidic. Această structură spațială este responsabilă de mecanismul de legare și de reacția catalitică din așa-numitul centru activ. Regiunea catalitică conține un număr variabil de reziduuri de aminoacizi activi și parțial (nu întotdeauna) așa-numiții cofactori. Enzimele pot, de exemplu, să catalizeze reacții acido-bazice, să deschidă sau să închidă legături covalente sau să dezvolte interacțiuni electrostatice. Acest lucru le permite enzimelor să catalizeze o gamă foarte largă de reacții. Ca urmare, Uniunea Internațională de Biochimie și Biologie Moleculară (IUBMB) a clasificat diferite enzime în funcție de tipul de reacție pe care îl induc. De fapt, această clasificare include șapte clase majore de enzime care sunt grupate prin clasele EC:

Enzimele ca biocatalizatori oferă unele avantaje pentru o industrie chimică durabilă, cum ar fi condiții de reacție blânde, biodegradabilitate, selectivitate ridicată și, prin urmare, formare redusă de subproduse. Ele sunt deja utilizate pe scară largă în industria alimentară, industria textilă, industria de curățare și detergenți, industria chimică și industria farmaceutică. Se caută în mod constant noi enzime cu proprietăți personalizate pentru a crește sustenabilitatea în aceste ramuri industriale. Accentul principal se pune pe identificarea de noi enzime cu un spectru larg de substraturi și produse, cu o stabilitate ridicată la temperaturi și valori extreme ale pH-ului, precum și cu o longevitate crescută.

Potențialul enzimelor și aplicarea lor în SUSBIND

Enzimele sunt capabile să catalizeze o multitudine de reacții diferite. Prin urmare, în opinia noastră, acestea au un potențial enorm de utilizare în diverse domenii industriale. Cunoașterea din ce în ce mai bună a funcției enzimelor și posibilitățile rezultate pentru ingineria și optimizarea acestor enzime vor contribui, de asemenea, la stabilirea în continuare a unor procese economice bazate pe enzime. În cadrul SUSBIND, enzimele sunt selectate din diferite clase de CE. Aceste enzime vor fi aplicate, de exemplu, pentru modificarea lipidelor și vor fi optimizate în continuare prin ingineria proteinelor.

Autor:

Dr.-Ing. Fabian Haitz,

[email protected]

Cercetător asociat la

Fraunhofer Institute for Interfacial Engineering and Biotechnology IGB,

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

.