Enzymaktivitätsmessung für Glycosyl-, Hexosyl- und Pentosyl-Transferasen

Creative Enzymes bietet genaue und reproduzierbare Enzymaktivitätsassays für Glycosyltransferasen an, einschließlich Hexosyltransferasen und Pentosyltransferasen. Unsere Dienstleistungen heben sich nicht nur aufgrund der Schwierigkeit der Durchführung der Assays von anderen Dienstleistern ab, sondern auch wegen der hervorragenden Qualität der Testergebnisse und der Konsistenz bei der Datenerhebung. Creative Enzymes hat sich auf die Quantifizierung der Glycosyltransferase-Aktivität spezialisiert und wird weiterhin zufriedenstellende Ergebnisse liefern.

Glycosyltransferasen (GTs, GTFs) sind eine Gruppe von Enzymen, die als EC 2.4 bezeichnet werden und die Bildung der glykosidischen Bindung zur Bildung eines Glycosids katalysieren. Sie übertragen die Glycosylgruppe von einem aktivierten Nukleotidzucker, bekannt als Glycosylspender und oft ein Zuckerphosphat, auf ein nucleophiles Glycosylakzeptormolekül. Die nucleophile Gruppe des Akzeptors kann eine Sauerstoff-, Kohlenstoff-, Stickstoff- oder Schwefelgruppe sein, wodurch die entsprechenden O-, C-, N- oder S-Glycoside entstehen, die Teil eines Monosaccharids, Oligosaccharids oder Polysaccharids sein können. Die meisten Glycosyltransferasen sind auf Metallionen angewiesen, um die Reaktion zu katalysieren, da die Phosphatgruppe des Spenders normalerweise von zweiwertigen Kationen wie Mangan koordiniert wird. Es gibt jedoch auch metallunabhängige Enzyme.

Je nach der Stereochemie des Produkts können die EC 2.4-Enzyme in umkehrende Glycosyltransferasen und behaltende Glycosyltransferasen unterteilt werden. Wie ihre Namen andeuten, liefern umkehrende Glycosyltransferasen Produkte mit einer Richtung der glykosidischen Bindung, die der in den Substraten entgegengesetzt ist, während das Produkt einer behaltenden Glycosyltransferase eine Konfiguration des anomeren Zentrums aufweist, die vom Substrat umgekehrt ist. Zusammen zeigen die beiden Enzyme die Variabilität der natürlichen Biosynthese, die durch chemische Synthese kaum erreicht werden kann. Alternativ können Glycosyltransferasen auch in etwa 100 GT-Familien kategorisiert werden, basierend auf dem Ergebnis der Ausrichtung der Aminosäuresequenz. Jede GT-Familie enthält Enzyme, die durch Sequenz, Korollar und Faltung miteinander verwandt sind. Daher ist der katalytische Mechanismus innerhalb jeder Familie größtenteils konserviert, was dann informative Vorhersagen für weniger untersuchte GTs ermöglicht.

Glycosyltransferasen zeigen ein enormes Potenzial, hauptsächlich in biomedizinischen Anwendungen und der Synthese verschiedener Glycoside und Glycokonjugate, sowie weniger verbreiteter, aber kritischer Produkte für die Ernährung und den Umweltschutz. Wie oben erwähnt, sind GTs äußerst effizient in der Herstellung von regio- und stereospezifischen Glycosiden und werden daher sowohl in der gezielten Synthese spezifischer Glycokonjugate als auch im Aufbau unterschiedlich glykosylierter Bibliotheken eingesetzt. Auf der anderen Seite sind einige Oligo- und Polysaccharide wichtig für posttranslationale Modifikationen verschiedener Proteine und die Biosynthese von Zellmembranen, weshalb GTs auch beliebte Ziele als potenzielle Behandlung vieler Krankheiten sind. Zum Beispiel ist Ethambutol ein Inhibitor von mykobakteriellen Arabinotransferasen und wird zur Behandlung von Tuberkulose eingesetzt; Caspofungin wurde aus den Echinocandinen entwickelt und ist ein Antimykotikum; Moenomycin, ein Inhibitor von Peptidoglycan-Glycosyltransferasen, wird in Tierfutter als Wachstumsförderer eingesetzt.

Insgesamt werden GTs in den letzten Jahren zunehmend untersucht, um eine höhere katalytische Effizienz und stabilere Leistung zu erreichen. Allerdings sind die Aktivitätsassays für GTs als erster Schritt der Enzymcharakterisierung schwierig durchzuführen, was im Allgemeinen auf die geringe Verfügbarkeit der Substrate und das Fehlen empfindlicher Nachweismethoden zurückzuführen ist. Um diese Herausforderung zu bewältigen, hat Creative Enzymes verschiedene Tests entwickelt, die in der Lage sind, die Enzymaktivität genau zu überwachen, darunter chromatographische Assays und gekoppelte enzymatische Assays. Die Mehrheit dieser Assays ist technisch herausfordernd und kann nur von wenigen Unternehmen ordnungsgemäß durchgeführt werden. Creative Enzymes ist stolz darauf, diese Tests Kunden aus allen Branchen anzubieten. Mit der Unterstützung eines starken Teams von Wissenschaftlern und dem Vorteil hochwertiger analytischer Geräte sind wir für die konsistente, hohe Qualität der Aktivitätsmessung anerkannt. Wir ermutigen jeden Kunden, so viele Details wie möglich zu den analytischen Anforderungen zu teilen, um die Auswahl und Optimierung der geeignetsten Assays sicherzustellen.

Abbildung: Unge-rooteter phylogenetischer Baum der β-Kdo-Glycosyltransferasen, vorgeschlagen durch multiple Sequenzanpassung.
Referenz: Ovchinnikova, O. G.; Mallette, E.; Koizumi, A.; Lowary, T. L.; Kimber, M. S.; Whitfield, C. Proc. Natl. Acad. Sci. 2016.