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3D-Strukturgeführtes Screening für Enzyme

Über 3D-Struktur-geführtes Screening für Enzyme

Die Entdeckung von Enzymen basierend auf der 3D-Struktur von Proteinen ist eine großartige Ergänzung zur alleinigen Analyse der Primärsequenz, da sequenzbasierte Methoden oft zur Entdeckung von Enzymen führen, die bereits bekannten Familien angehören. Darüber hinaus ist die Primärstruktur, die Aminosäuresequenz, nicht immer mit bestimmten 3D-Strukturen korreliert, während die Enzymfunktionen hauptsächlich durch ihre 3D-Struktur bestimmt werden. Daher führt die Suche nur nach Sequenzen oft zu unerwünschter Aktivität oder verfehlt das Zielenzym. Es wurde viel Aufwand betrieben, um bioinformatische Werkzeuge zu entwickeln, die die Funktion eines Proteins aus seinen 3D-Strukturen vorhersagen können, was eine erweiterte Ressource für die Entdeckung neuer Enzyme darstellt. Datenbanken wie das Protein Data Bank indexieren die 3D-strukturellen Daten biologischer Makromoleküle. Darüber hinaus wurden auch Datenbanken erstellt, die spezifische Annotationen für katalytische Rückstände von Enzymen bereitstellen.

3D Structure-Guided Screening for Enzymes - Creative Enzymes

Ein Ansatz, der auf den gesamten 3D-Strukturen basiert, kann für Enzyme unternommen werden, die zu Familien oder Unterfamilien gehören, für die mindestens ein Mitglied eine gelöste Struktur hat. Zum Beispiel wurden vier synthetische Strukturen, für die keine Funktion bekannt war, von Steffen-Munsberg et al. als nützliche Transaminasen identifiziert, indem die aktive Region bewertet wurde. Auch die Entdeckung von Enzymen kann durchgeführt werden, indem man sich auf hochkonservierte Regionen konzentriert, die mit der Katalyse assoziiert sind, einschließlich katalytischer Rückstände, Cofaktoren und Substratbindungsrückständen sowie deren relativen räumlichen Positionen, die die minimale Konstellation des katalytischen aktiven Zentrums bilden. Diese Methode ermöglichte es Steinkellner et al., zwei promiskuitive Reduktasen (Old Yellow Enzyme, OYE) zu identifizieren, die im Vergleich zu typischen OYEs völlig unterschiedliche Sequenzen und Faltungen aufweisen.

Das 3D-Struktur-geführte Screening ist eine Schlüsseltechnik in der Arzneimittelentdeckung und biologischen Forschung zur Identifizierung und Optimierung potenzieller Arzneimoleküle oder Biokatalysatoren. Durch die Nutzung von Informationen über die dreidimensionale räumliche Struktur eines Moleküls kann das strukturgeführte Screening die Effizienz der Wechselwirkungen zwischen einem Zielmolekül und Kandidatenverbindungen oder Enzymen verbessern. Creative Enzymes verfügt über ein herausragendes Team von Forschern, die in den Bereichen strukturelle Biologie, computergestützte Chemie und Biochemie geschult sind und modernste Technologien und Werkzeuge nutzen, um Projekte zum 3D-Struktur-geführten Screening zu unterstützen.

Dienstleistungen für 3D-Struktur-geführtes Enzym-Screening

Wir helfen bei der Entwicklung von Strategien für maßgeschneiderte Zuordnungen von Proteinen mit unbekannten Funktionen, um ein besseres Verständnis von Metabolismus und Enzymologie aus einer grundlegenden Perspektive zu bieten. Mit jahrelanger Erfahrung in der Kombination verschiedener Techniken in der Enzymentdeckung bieten wir professionelle Rundum-Dienstleistungen:

  • Erstbewertung und Zielsetzung

Unser wissenschaftliches Team wird mit Ihnen zusammenarbeiten, um Ihre Projektbedürfnisse und -ziele zu analysieren und ein entsprechendes Forschungsprotokoll zu entwickeln. Wir werden ein tiefes Verständnis Ihres Zielmoleküls oder Enzyms gewinnen und präzise Anweisungen für die nachfolgenden experimentellen und computergestützten Arbeiten bereitstellen.

  • Computerunterstütztes Design

Durch die Kombination fortschrittlicher struktureller Biologie und computerunterstützter Designtechniken, um die 3D-Struktur Ihres Zielmoleküls oder Enzyms zu erwerben.

  • Sequenzbasierte Analyse

Wir entwickeln und optimieren sequenzbasierte Algorithmen, einschließlich Sequenzblasts, Proteinstrukturvorhersage und funktionale Annotation für die Sequenzanalyse und das Verständnis von Enzymen.

  • Screening von Kandidatenverbindungen

Wir nutzen computergestützte Methoden, um potenzielle Kandidatenverbindungen zu screenen. Und optimieren die Ligand-Rezeptor-Wechselwirkungen, um Selektivität und Affinität zu verbessern.

  • Enzymidentifikation

Wir bewerten die katalytische Aktivität, das Substratspektrum und die Reaktionseigenschaften von Enzymen durch eine Reihe experimenteller und analytischer Techniken (z. B. enzymkinetische Assays, Substratspezifitätstests und Analyse von Reaktionsprodukten).

  • Ergebnisanalyse und Berichterstattung

Die Ergebnisse des Screenings werden gründlich von unserem wissenschaftlichen Team analysiert und interpretiert, und Ihnen wird ein detaillierter Bericht zur Verfügung gestellt. Der Bericht enthält Informationen über den Screening-Prozess, die Interpretation der Ergebnisse und die Charakterisierung der Kandidatenverbindungen, um Ihnen zu helfen, die Informationen besser zu verstehen und zu nutzen.

Bitte kontaktieren Sie uns

Wenn Sie an den Dienstleistungen für 3D-strukturgeführtes Enzym-Screening interessiert sind oder Fragen haben, kontaktieren Sie bitte unseren Kundenservice. Wir freuen uns darauf, mit Ihnen zusammenzuarbeiten und Ihnen qualitativ hochwertige enzymbezogene Dienstleistungen anzubieten.

References:

  1. Zaparucha, A., De Berardinis, V., Vaxelaire-Vergne, C. (2018) Chapter 1: Genome Mining for Enzyme Discovery. RSC Catalysis Series. 32: 3-27.
  2. 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.
  3. 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.

Unsere Produkte dürfen nicht direkt für den persönlichen Gebrauch als Medikamente verwendet werden.

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