Enzymaktivitätsmessung für Lyasen

Anfrage

Lyasen sind eine vielfältige Klasse von Enzymen, die den Bruch chemischer Bindungen auf andere Weise als durch Hydrolyse oder Oxidation katalysieren und dabei häufig neue Doppelbindungen oder Ringstrukturen bilden. Ihre einzigartigen Reaktionsmechanismen machen sie zu unverzichtbaren Werkzeugen in Stoffwechselwegen, der Biotechnologie und der industriellen Biokatalyse. Bei Creative Enzymes bieten wir präzise, zuverlässige und maßgeschneiderte Enzymaktivitätsmessungen für Lyasen an, um unseren Kunden genaue Einblicke in Enzymkinetik, Spezifität und funktionelles Verhalten zu ermöglichen.

Verständnis der Lyase-Aktivitätsmessung

Lyasen spielen eine wichtige Rolle im Zellstoffwechsel, indem sie die Abspaltung von Gruppen von Substraten oder die Addition von Gruppen an Doppelbindungen katalysieren. Sie werden in Unterklassen wie Decarboxylasen, Dehydrasen, Synthasen und Aldolasen eingeteilt, die jeweils einzigartige Anwendungen besitzen.

Anwendungen der Lyase-Aktivitätsmessung umfassen:

Metabolic Engineering: Optimierung biosynthetischer Stoffwechselwege.
Arzneimittelentwicklung und Pharmakologie: Identifizierung und Charakterisierung von Enzymzielen.
Industrielle Biotechnologie: Biokatalyse für grüne Chemie und Produktion.
Umweltwissenschaften: Untersuchung von Enzymen, die Schadstoffe oder komplexe Biomoleküle abbauen.

Eine genaue Aktivitätsmessung ist unerlässlich, um ihr biochemisches Verhalten vollständig zu verstehen und ihr Potenzial zu nutzen.

Umfassende Assay-Services

So funktioniert es

Schritt	Vorgehensweise	Details
1	Enzymvorbereitung	Handhabung von natürlichen, rekombinanten oder modifizierten Lyasen. Optional: Reinigung zur Verbesserung der Messkonsistenz.
2	Substratauswahl	Sorgfältige Auswahl physiologischer oder analoger Substrate. Berücksichtigung von Stabilität, Verfügbarkeit und Relevanz für die jeweilige Anwendung.
3	Assay-Entwicklung	Individuelles Assay-Design, abhängig vom Enzymtyp und den Kundenanforderungen. Verfügbare Assay-Formate: Spektrophotometrische Assays für Echtzeitüberwachung. Fluoreszenz-Assays für hohe Empfindlichkeit und Durchsatz. Chromatographische Methoden zur präzisen Produktidentifikation.
4	Bestimmung der Enzymaktivität	Quantitative Bestimmung der Reaktionsraten unter optimierten Bedingungen. Echtzeit- oder Endpunktmessungen möglich.
5	Datenanalyse & Berichterstattung	Kinetische Analyse, einschließlich K_m-, V_max- und k_cat-Bestimmung. Fachkundige Interpretation von Substratspezifität, Umsatzraten und Hemmungsmustern.

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Warum Creative Enzymes wählen

Umfassende Expertise

Tiefgehendes Wissen über Lyase-Unterklassen und Reaktionsmechanismen.

Flexible Assay-Formate

Verschiedene Detektionsplattformen für empfindliche und genaue Messungen.

Maßgeschneiderte Lösungen

Assays, die auf spezifische Enzymeigenschaften und Projektziele zugeschnitten sind.

Zuverlässige Datenqualität

Robuste Protokolle und strenge Qualitätskontrollen für Reproduzierbarkeit.

Vertraulich & Sicher

Starker Schutz des geistigen Eigentums und der Ergebnisse der Kunden.

Lieferung

Optimierte Projektabläufe sorgen für eine schnelle Bearbeitung.

Fallstudien und Anwendungen aus der Praxis

Fall 1: Rationale Entwicklung von Lysin-Decarboxylase für effiziente Cadaverin-Produktion

Cadaverin, eine wichtige C5-Plattformverbindung für Polyamide, kann nachhaltig durch enzymatische Decarboxylierung von L-Lysin hergestellt werden. Alkalische Bedingungen während der Produktion verringern jedoch die Aktivität der Lysin-Decarboxylase (EcCadA), was industrielle Anwendungen einschränkt. Um dem entgegenzuwirken, wurden durch rationale Entwicklung interfaciale Disulfidbrücken-Mutationen (M1, M2, M3) eingeführt, um das Enzym zu stabilisieren. Die Variante M3 (V12C/D41C) zeigte eine sechsfach erhöhte Cadaverin-Produktion bei pH 10,0 durch verbesserte Dekamer-Stabilität. Die Fed-Batch-Biokonversion in einem 5-Liter-Fermenter ergab 418 g/L Cadaverin, die höchste bisher berichtete Ausbeute. Diese Arbeit zeigt eine effiziente Strategie für die industrielle, umweltfreundliche Cadaverin-Biosynthese mit reduziertem Säureverbrauch auf.

Enhancing pH stability of lysine decarboxylase via rational engineering and its application in cadaverine industrial production Abbildung 1. Die relativen Aktivitäten verschiedener Lysin-Decarboxylasen unter unterschiedlichen pH-Bedingungen. (Gao et al., 2022)

Fall 2: Charakterisierung der Fructose-1,6-bisphosphat-Aldolase in Echinococcus multilocularis

Glykolyse ist ein zentraler Energiepfad in Echinococcus multilocularis, wobei die Fructose-1,6-bisphosphat-Aldolase (FBA) eine Schlüsselrolle spielt. Eine genomweite Analyse identifizierte vier FBA-Gene, die jeweils die FBA-I-Domäne und konservierte aktive Zentren enthalten. EmFBA1 war hauptsächlich in der Keimschicht und im hinteren Protoscolex lokalisiert. Die biochemische Charakterisierung zeigte eine Enzymaktivität von 67,42 U/mg, mit einem K_m von 1,75 mM und einem V_max von 0,5 mmol/min. Die Aktivität von EmFBA1 wurde stark durch Fe³⁺ gehemmt, war jedoch unbeeinflusst von Na⁺, Ca²⁺, K⁺ oder Mg²⁺. Diese Ergebnisse liefern neue Einblicke in die biochemischen Eigenschaften von EmFBA1 und seine potenzielle Rolle in der Glykolyse des Parasiten.

Enzyme kinetics of fructose-1,6-bisphosphate aldolase in Echinococcus multilocularis Abbildung 2. Enzymkinetik von EmFBA1. (C) Die Enzymaktivität von EmFBA1. Die Reaktion wurde in 50 mM Tris-HCl (pH 7,5) bei 37 °C für 10 min durchgeführt, und die Absorptionswerte bei 340 nm wurden im Abstand von 1 min gemessen. (D) Bestimmung von K_m und V_max von EmFBA1. (He et al., 2021)

FAQs

F: Welche Unterklassen von Lyasen können Sie messen?

A: Wir messen alle Arten von Lyasen, einschließlich Decarboxylasen, Dehydrasen, Aldolasen, Synthasen und mehr.
F: Welche Arten von Assays bieten Sie an?

A: Je nach Enzym und Forschungsziel bieten wir spektrophotometrische, fluoreszenzbasierte und chromatographische Assays an.
F: Können Sie neben Aktivitätsmessungen auch kinetische Daten bereitstellen?

A: Ja, wir bieten vollständige kinetische Profile, einschließlich K_m-, V_max-, k_cat- und Inhibitorstudien, falls gewünscht.
F: Arbeiten Sie mit Roh-Extrakten oder nur mit gereinigten Enzymen?

A: Beides. Wir können die Enzymaktivität in Roh-Extrakten, teilgereinigten Proben oder vollständig gereinigten Enzymen messen.
F: Wie lange dauert ein typisches Lyase-Aktivitätsmessungsprojekt?

A: Die meisten Projekte werden innerhalb von 2–4 Wochen abgeschlossen, abhängig von der Enzymkomplexität und den Assay-Anforderungen.
F: Passen Sie Assays für spezielle Hydrolase-Anwendungen an?

A: Absolut. Jede Hydrolase verhält sich unterschiedlich, daher entwickeln wir maßgeschneiderte Assays, die auf das natürliche Substrat des Enzyms und Ihre Forschungsziele abgestimmt sind, um relevante und genaue Ergebnisse zu gewährleisten.

Referenzen:

Gao S, Zhang A, Ma D, et al. Enhancing pH stability of lysine decarboxylase via rational engineering and its application in cadaverine industrial production. Biochemical Engineering Journal. 2022;186:108548. doi:10.1016/j.bej.2022.108548
He X, Zhang J, Sun Y, et al. Characterization of Fructose-1,6-Bisphosphate Aldolase 1 of Echinococcus multilocularis. Veterinary Sciences. 2021;9(1):4. doi:10.3390/vetsci9010004

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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.

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