3D-Strukturgeleitetes Screening von Enzymen

Anfrage

Über 3D-strukturgeleitetes Screening für Enzyme

Die Enzymentdeckung auf Basis der 3D-Struktur von Proteinen stellt eine wertvolle Ergänzung zur alleinigen Analyse der Primärsequenz dar, da sequenzbasierte Methoden häufig zur Identifizierung von Enzymen führen, die bereits bekannten Familien angehören. Zudem korreliert die Primärstruktur (Aminosäuresequenz) nicht immer mit bestimmten 3D-Strukturen, während Enzymfunktionen maßgeblich durch die 3D-Struktur bestimmt werden. Daher führt eine reine Sequenzsuche häufig zu unerwünschter Aktivität oder verfehlt das Zielenzym. Es wurden erhebliche Anstrengungen unternommen, bioinformatische Tools zu entwickeln, die die Funktion eines Proteins aus seiner 3D-Struktur vorhersagen, was eine erweiterte Ressource für die Entdeckung neuartiger Enzyme darstellt. Datenbanken wie die Protein Data Bank (PDB) indexieren 3D-Strukturdaten biologischer Makromoleküle. Darüber hinaus wurden Datenbanken aufgebaut, die speziell für Enzyme Annotationen katalytischer Residuen bereitstellen.

3D Structure-Guided Screening for Enzymes - Creative Enzymes

Ein Ansatz, der auf der Gesamt-3D-Struktur basiert, kann für Enzyme angewendet werden, die zu Familien oder Unterfamilien gehören, für die mindestens ein Mitglied mit aufgeklärter Struktur vorliegt. So identifizierten Steffen-Munsberg et al. vier synthetische Strukturen, für die keine Funktion bekannt war, durch Bewertung der aktiven Region als nützliche Transaminasen. Darüber hinaus kann die Enzymentdeckung durch Fokussierung auf hochkonservierte, mit der Katalyse assoziierte Regionen erfolgen, einschließlich katalytischer Residuen sowie Cofaktor- und Substratbindungsresiduen und deren relativer räumlicher Anordnung, die die minimale Konstellation des katalytisch aktiven Zentrums bildet. Mit dieser Methode konnten Steinkellner et al. zwei promiscuöse Reduktasen (Old Yellow Enzyme, OYE) identifizieren, die im Vergleich zu typischen OYEs vollständig unterschiedliche Sequenzen und Faltungen aufwiesen.

Das 3D-strukturgeleitete Screening ist eine Schlüsseltechnologie in der Wirkstoffforschung und der biologischen Forschung zur Identifizierung und Optimierung potenzieller Wirkstoffmoleküle oder Biokatalysatoren. Durch die Nutzung von Informationen über die dreidimensionale räumliche Struktur eines Moleküls kann das strukturgeleitete Screening die Effizienz der Interaktionen zwischen einem Zielmolekül und Kandidatenverbindungen oder Enzymen verbessern. Creative Enzymes verfügt über ein herausragendes Forschungsteam mit Expertise in Strukturbiologie, computergestützter Chemie und Biochemie, das modernste Technologien und Tools zur Unterstützung von 3D-strukturgeleiteten Screening-Projekten einsetzt.

Dienstleistungen für 3D-strukturgeleitetes Enzym-Screening

Wir unterstützen bei der Entwicklung von Strategien zur kundenspezifischen Zuordnung von Proteinen mit unbekannter Funktion, um ein besseres Verständnis von Stoffwechsel und Enzymologie aus grundlegender Perspektive zu ermöglichen. Mit langjähriger Erfahrung in der Kombination verschiedener Techniken der Enzymentdeckung bieten wir professionelle One-Stop-Services:

Erstbewertung und Zieldefinition

Unser wissenschaftliches Team arbeitet mit Ihnen zusammen, um Ihre Projektanforderungen und -ziele zu analysieren und entsprechend ein Forschungsprotokoll zu entwickeln. Wir verschaffen uns ein tiefgehendes Verständnis Ihres Zielmoleküls bzw. Enzyms und geben präzise Leitlinien für die nachfolgenden experimentellen und computergestützten Arbeiten.

Computergestütztes Design

Durch die Kombination fortschrittlicher strukturbiologischer und computergestützter Designtechniken zur Ermittlung der 3D-Struktur Ihres Zielmoleküls bzw. Enzyms.

Sequenzbasierte Analyse

Wir entwickeln und optimieren sequenzbasierte Algorithmen, einschließlich Sequenz-BLASTs, Proteinstrukturvorhersage und funktioneller Annotation, zur Sequenzanalyse und zum Verständnis von Enzymen.

Screening von Kandidatenverbindungen

Wir nutzen computergestützte Methoden zum Screening potenzieller Kandidatenverbindungen und optimieren Ligand-Rezeptor-Interaktionen zur Verbesserung von Selektivität und Affinität.

Enzymidentifizierung

Wir bewerten die katalytische Aktivität, das Substratspektrum und die Reaktionseigenschaften von Enzymen mittels einer Reihe experimenteller und analytischer Verfahren (z. B. enzymkinetische Assays, Tests zur Substratspezifität und Analyse von Reaktionsprodukten).

Ergebnisanalyse und Berichterstattung

Die Ergebnisse des Screenings werden von unserem wissenschaftlichen Team umfassend analysiert und interpretiert; anschließend erhalten Sie einen detaillierten Bericht. Der Bericht enthält Informationen zum Screening-Prozess, zur Interpretation der Ergebnisse sowie zur Charakterisierung der Kandidatenverbindungen, um Ihnen ein besseres Verständnis und eine zielgerichtete Nutzung der Informationen zu ermöglichen.

Bitte kontaktieren Sie uns

Wenn Sie an Dienstleistungen zum 3D-strukturgeleiteten Enzym-Screening interessiert sind oder Fragen haben, kontaktieren Sie bitte unser Customer-Service-Team. Wir freuen uns auf die Zusammenarbeit mit Ihnen und darauf, Ihnen hochwertige, enzymbezogene Dienstleistungen bereitzustellen.

References:

Zaparucha, A., De Berardinis, V., Vaxelaire-Vergne, C. (2018) Chapter 1: Genome Mining for Enzyme Discovery. RSC Catalysis Series. 32: 3-27.
Steffen-Munsberg, F., Vickers, C., Thornton, A., Schätzle, S., Tumlirsch, T., Svedendahl Humble, M., Land, H., Berglund, P., Bornscheuer, U.T., Höhne, M. (2013) Connecting unexplored protein crystal structures to enzymatic function. Chem Cat Chem. 5(1): 150-153.
Steinkellner, G., Gruber, C.C., Pavkov-Keller, T., Binter, A., Steiner, K., Winkler, C., Łyskowski, A., Schwamberger, O., Oberer, M., Schwab, H., Faber, K., MacHeroux, P., Gruber, K. (2014) Identification of promiscuous ene-reductase activity by mining structural databases using active site constellations. Nature Communications. 5: 4150.

Vorname:

Nachname:

E-Mail *

Telefonnummer:

Unternehmen/Institution:

Land oder Region:

Menge:

Dienstleistungen & Produkte von Interessierten *

Projektbeschreibung:

Nur für Forschungs- und Industriezwecke. Nicht für den persönlichen Gebrauch bestimmt. Bestimmte Produkte in Lebensmittelqualität eignen sich für die Formulierungsentwicklung in Lebensmitteln und verwandten Anwendungen.

Dienstleistungen

Online-Anfrage