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- Title
Donor-Promiskuität einer thermostabilen Transketolase durch gelenkte Evolution - effektive Komplementierung der 1-Desoxy- d- xylulose-5-phosphat-Synthase-Aktivität.
- Authors
Saravanan, Thangavelu; Junker, Sebastian; Kickstein, Michael; Hein, Sascha; Link, Marie‐Kristin; Ranglack, Jan; Witt, Samantha; Lorillière, Marion; Hecquet, Laurence; Fessner, Wolf‐Dieter
- Abstract
Enzyme, die asymmetrische C‐C‐Verknüpfungen katalysieren, sind typischerweise hoch spezifisch für ihre nukleophilen Donorsubstrate. Mittels strukturbasierter gerichteter Evolution konnten neue Enzymvarianten der thermostabilen Transketolase aus Geobacillus stearothermophilus erzeugt werden, die anstelle ihrer natürlichen Substrate, wie polyhydroxylierte Ketosephosphate oder Hydroxypyruvat, auch Pyruvat und dessen höhere aliphatische Homologe als Nukleophile für den Acyltransfer verwenden können. Die Einfachvariante H102T war am besten geeignet, 3‐Methyl‐2‐oxobutyrat als Donor zu verwerten, während die Doppelvariante H102L/H474S die höchste katalytische Effizienz für Pyruvat als Donorsubstrat aufwies. Die letztgenannte Variante war in der Lage, den auxotrophen Defekt eines Deletionsstamms von Escherichia coli zu komplementieren, dem das dxs‐Gen für den ersten Schritt in die Terpenoid‐Biosynthese fehlt. Dies eröffnet die Möglichkeit zur weiteren Enzymoptimierung mithilfe eines Wachstumsselektionstests. Struktur‐basierte Evolution einer bakteriellen Transketolase führte zu Enzymvarianten, die in der Lage sind, aliphatische Oxocarbonsäuren als nicht‐natürliche nukleophile Komponenten für stereospezifische Acyloinsynthesen zu nutzen. Die Doppelvariante H102L/H474S zeigte die höchste katalytische Effizienz für Pyruvat und konnte eine Deletion des dxs‐Gens komplementieren, das für die 1‐Desoxyxylulose‐5‐phosphat‐Synthase codiert, die den ersten Schritt der Terpenoidbiosynthese katalysiert.
- Subjects
CHEMICAL processes; CHEMICAL engineering
- Publication
Angewandte Chemie, 2017, Vol 129, Issue 19, p5442
- ISSN
0044-8249
- Publication type
Article
- DOI
10.1002/ange.201701169