Auswahl und Modifikation von Cofaktoren

Cofaktoren, wie NAD(H) und NADP(H), sind Träger für biosynthetische Reaktionen, katabolische Reaktionen und fungieren als wichtige Energieübertragungsagenten. Sie können als "Hilfsmoleküle" betrachtet werden, die bei biochemischen Umwandlungen unterstützen. Cofaktoren werden unterteilt in anorganische Ionen, wie Metallionen und Eisen-Schwefel-Cluster, oder komplexe organische Moleküle, die Coenzyme genannt werden, wie Vitamine und Derivate sowie Nicht-Vitamine.

Angesichts der Bedeutung von Cofaktoren für eine Biokatalyse-Reaktion ist es notwendig, den geeignetsten natürlichen Cofaktor oder eine Kombination davon oder sogar künstliche, synthetische Cofaktoren auszuwählen. Manchmal ist eine Änderung des Cofaktors aufgrund der Änderung des Substrats erforderlich. Zum Beispiel ist Glucose-Isomerase ein mikrobielles Enzym mit Mn²⁺, das als wesentlicher Cofaktor für das Substrat Xylose wirkt. Aber Co²⁺ ist effizienter für die Reaktion, wenn Glucose in das wertvollere Fructose umgewandelt wird. Andererseits ist die Manipulation bei der Verwendung von Cofaktoren entscheidend in der metabolischen Ingenieurwissenschaft. In diesem Prozess, der allgemein als Cofaktor-Engineering bekannt ist, werden die Konzentrationen von Cofaktoren geändert, um metabolische Flüsse zu maximieren oder zu minimieren. Es kann verwendet werden, um die Produktion eines Metabolitenprodukts zu optimieren oder die Effizienz eines metabolischen Netzwerks zu erhöhen.

Creative Enzymes bietet potenzielle Cofaktoren, die für Biokatalyse-Reaktionen geeignet sind. Der Prozess basiert auf Bibliotheks-Screening oder rationalem Design. Wir führen auch Cofaktor-Engineering zur Optimierung metabolischer Wege durch. Unsere einzigartigen Vorteile erleichtern die Auswahl und Modifikation von Cofaktoren und decken ein breites Spektrum an Forschungsthemen ab:

• Optimierung des Reaktionsmediums.
• Cofaktor-Bibliotheks-Screening.
• Synthetisches Cofaktor-Design.
• Cofaktor-Engineering-Strategien.

Abbildung 1. Cofaktoren bieten Redoxträger für biosynthetische Reaktionen, katabolische Reaktionen
(Current Opinion in Biotechnology, 2013)