Hur ser egentligen enzymer ut?

Enzymer är katalytiskt aktiva multifunktionella proteiner som byggs upp av aminosyror. Den primära strukturen hos ett protein är dess aminosyrasekvens, medan den tertiära strukturen (figur 1) är polypeptidkedjans globala rumsliga struktur. Denna rumsliga struktur är ansvarig för bindningsmekanismen och den katalytiska reaktionen i det så kallade aktiva centret. Den katalytiska regionen innehåller ett varierande antal aktiva aminosyrarester och delvis (inte alltid) så kallade kofaktorer. Enzymer kan till exempel katalysera syra-basreaktioner, öppna eller stänga kovalenta bindningar eller utveckla elektrostatiska interaktioner. Detta gör det möjligt för enzymer att katalysera ett mycket brett spektrum av reaktioner. Som ett resultat av detta har International Union of Biochemistry and Molecular Biology (IUBMB) klassificerat olika enzymer på grund av den reaktionstyp som de framkallar. Denna klassificering omfattar faktiskt sju större enzymklasser som grupperas genom EC-klasser:

Enzymer som biokatalysatorer erbjuder vissa fördelar för en hållbar kemisk industri, t.ex. milda reaktionsförhållanden, biologisk nedbrytbarhet, hög selektivitet och därmed låg bildning av biprodukter. De används redan i stor utsträckning inom livsmedelsindustrin, textilindustrin, rengörings- och tvättmedelsindustrin, den kemiska industrin och läkemedelsindustrin. Nya enzymer med skräddarsydda egenskaper söks ständigt för att öka hållbarheten inom dessa industrigrenar. Huvudfokus ligger på identifiering av nya enzymer med ett brett substrat- och produktspektrum, hög stabilitet mot extrema temperaturer och pH-värden samt ökad livslängd.

Enzymernas potential och deras tillämpning i SUSBIND

Enzymer kan katalysera en mängd olika reaktioner. Därför har de enligt vår mening en enorm potential för användning inom olika industriella områden. Den ökande kunskapen om enzymernas funktion och de därav följande möjligheterna att konstruera och optimera dessa enzymer kommer också att bidra till en fortsatt etablering av ekonomiska enzymbaserade processer. Inom SUSBIND väljs enzymer från olika EG-klasser. Dessa enzymer kommer att användas t.ex. för lipidmodifiering och de kommer att optimeras ytterligare genom proteinteknik.

Författare: Fabian Haitz,

Dr.-Ing.,

[email protected]

Forskningsmedarbetare vid

Fraunhofer Institute for Interfacial Engineering and Biotechnology IGB,

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