Enzymentdeckung durch direkte Aktivitätsmessung

Über die Enzymentdeckung durch direkte Aktivitätsmessung

Die Entdeckung neuer Enzyme durch direkte Messung der Enzymaktivität ist ein Ansatz zum Screening und zur Identifizierung neuer Enzyme auf Basis ihrer katalytischen Aktivität. Im Gegensatz zu klassischen Verfahren der Enzymentdeckung, die auf Gen- oder Proteinsequenzen beruhen, ermöglicht dieser Ansatz die schnelle Identifizierung potenzieller Enzymaktivitäten, einschließlich bislang unbekannter oder noch nicht charakterisierter Enzyme. Voraussetzung sind jedoch Ultra-High-Throughput‑Fähigkeiten zur Aktivitätsmessung sowie ausgeprägte Kompetenzen in der Methodenentwicklung. Diese Strategie ist insbesondere dann geeignet, wenn in einem bestimmten Naturproben-Typ eine spezifische enzymatische Aktivität beobachtet wird, jedoch keine klaren Parameter wie Substratspezifität oder Enantioselektivität vorliegen. So können beispielsweise neuartige Aminosäureoxidasen hinsichtlich ihrer Substratspezifität mittels angereicherter Kulturen aus mikrobiellen Proben gescreent werden. Mikroorganismen wie Bakterien und Hefen sind im Vergleich zu höheren Organismen einfacher zu handhaben. Bei kultivierbaren Mikroorganismen kann ein High-Throughput‑Mikrobenscreening auf Enzyme mithilfe von Colony Pickern und Robotik durchgeführt werden, gefolgt von biochemischer Detektion der Enzymaktivitäten. Darüber hinaus kommen verschiedene selektive Isolationsverfahren zum Einsatz, wie die „Anreicherungskulturtechnik“ und die „Akklimatisierungstechnik“. In einer Studie wurde eine FAD‑abhängige L‑Arginin‑Oxidase mit Spezifität für L‑Arginin in einem neu isolierten Pseudomonas sp. TPU 7192 mittels eines einfachen enzymatischen Verfahrens entdeckt. Nach dreifacher Anreicherungskultur wurde der ausgewählte Stamm mittels genomischer DNA‑Sequenzierung identifiziert, und die Aktivität wurde spektrophotometrisch durch Messung der Bildungsrate von Wasserstoffperoxid bewertet. In einem weiteren Beispiel wurden Enzyme aus Pflanzensamen extrahiert. Die Aktivität und die Stereochemie wurden mittels HPLC bestimmt.

Leistungsumfang für die Enzymentdeckung durch direkte Aktivitätsmessung

Wir bieten professionelle Dienstleistungen zur Enzymentdeckung durch direkte Aktivitätsmessung und setzen uns dafür ein, unseren Kunden effiziente, präzise und zuverlässige Lösungen zur Enzymidentifizierung bereitzustellen. Mit modernsten High-Throughput‑Plattformen und Geräten für Enzymscreening sowie einem Team erfahrener Wissenschaftler können wir verschiedene Technologien zur Messung der Enzymaktivität für die schnelle Entdeckung neuer Enzyme einsetzen. Unsere spezialisierten One‑Stop‑Services umfassen unter anderem:

• Anreicherung und Identifizierung von Naturproben.
• Enzymextraktion im nativen und aktiven Zustand.
• High-Throughput‑Aktivitätsscreening einschließlich Methodenentwicklung.
• Entwicklung von Strategien zur Enzymisolierung und -reinigung.
• Charakterisierung der Aktivität, Spezifität und Struktur neuer Enzyme.
• Aminosäureanalyse und Vorhersage der Sekundärstruktur.

Probenumfang: Umfasst unter anderem Proben aus unterschiedlichen natürlichen Quellen wie Bodenmikroorganismen, Pflanzen und Tieren.

Zielenzym-Spektrum: Umfasst unter anderem Hydrolasen, Oxidoreduktasen und lytische Enzyme.

Aktivitätsassay: High-Throughput‑Aktivitätsassay.

Serviceablauf für die Enzymentdeckung durch direkte Aktivitätsmessung

1. Projektberatung und -planung: Basierend auf Ihren Anforderungen und Zielsetzungen zur Enzymentdeckung entwickeln wir ein Protokoll zur direkten Aktivitätsmessung, das auf Ihr Projekt zugeschnitten ist, unter Berücksichtigung zentraler Faktoren wie Probentyp, Reaktionsbedingungen, Substratauswahl und Assay‑Methode.
2. Probenvorbereitung: Sie können die Proben bereitstellen oder wir übernehmen Handhabung und Aufbereitung gemäß Ihren Vorgaben.
3. Experimente zur direkten Aktivitätsmessung: Wir setzen fortschrittliche Technologien zur Messung der Enzymaktivität ein, um die katalytische Aktivität der Probe unter geeigneten Reaktionsbedingungen zu bestimmen. Dazu zählen u. a. Absorptionsmessungen, Fluoreszenzmessungen, Massenspektrometrie etc.; die Auswahl erfolgt abhängig vom Enzymtyp und den Substrateigenschaften.
4. Datenanalyse und -interpretation: Wir führen eine umfassende Datenanalyse der direkten Aktivitätsmessungen durch, ergänzt durch detaillierte Berichte und Grafiken, und geben Erläuterungen sowie Empfehlungen zur Aktivität der entdeckten Enzyme, damit Sie fundierte Einblicke in Eigenschaften und Potenzial der identifizierten Enzyme erhalten.

Mit unserem Service zur Enzymentdeckung mittels direkter Aktivitätsmessung erhalten Sie schnell präzise und belastbare Enzymaktivitätsdaten zur Analyse von Enzymfunktion und katalytischem Mechanismus und damit eine solide Grundlage für Ihre Forschung und Anwendung. Ob in der akademischen Forschung oder in der biopharmazeutischen Entwicklung – wir bieten Ihnen experimentelle Dienstleistungen in höchster Qualität. Bitte kontaktieren Sie unser Team, um mehr über unsere Services und Lösungen zu erfahren.

Abbildung 1. Darstellung der Schritte, die zur Identifizierung neuartiger Enzyme führen.
(Biotechnology, Agronomy, Society and Environment 2016)