Два фермента для переноса аминогруппы активны в необычных условиях

Российские ученые охарактеризовали новые ферменты, переносящие -NH2 группу, которые могут работать как в типичных для своего семейства реакциях, так и в нехарактерных для него. Работа, результаты которой пригодятся биотехнологам, опубликована в Journal of Biotechnology. Исследование поддержано грантом Российского научного фонда (РНФ). В живой клетке ферменты под названием трансаминазы ускоряют реакцию переноса аминогруппы -NH2 между молекулами и таким образом участвуют в метаболизме азота. Такие реакции применяются в биотехнологии и фармацевтике для присоединения аминогруппы к сложным молекулам. В этой работе ученых интересовали ферменты с нарушением характеристических мотивов – той части последовательности аминокислот, которая отвечает за специфические свойства конкретных ферментов. Исследование проводилось в два этапа. На первом этапе ученые составили выборку последовательностей трансаминаз интересующего семейства и сравнили их методом множественного выравнивания, при котором последовательности располагают одну над другой и ищут их отличия. Ученые нашли аминокислотные последовательности с нарушением характеристических мотивов. «На этом этапе основная трудность состояла в том, чтобы убедиться в правильности множественного выравнивания в интересующей нас области. С целью повышения качества выравнивания мы исключали из него последовательности, наличие которых может привести к ошибочным результатам: плохо выравнивающиеся, аномально короткие или длинные. Затем результаты выравнивания выверялись вручную», — рассказала старший научный сотрудник Института биохимии имени А.Н. Баха РАН Екатерина Безсуднова. На втором этапе авторы работы анализировали свойства новых трансаминаз: определили активности ферментов с различными субстратами (исходными веществами реакции, которую ускоряют ферменты). Трансаминазы переносят аминогруппы между двумя молекулами, одна из которых отдает их (становясь донором), а другая принимает (становясь акцептором). Подбор донора и акцентора (вместе они называются субстратами) к ферменту – довольно трудоемкий процесс: на практике сначала находят пару «хороших» кандидатов, а затем перебирают различные доноры и акцепторы аминогруппы. По уровню активности фермента в реакции определяют, насколько фермент избирателен по отношению к этим молекулам. «В итоге мы обнаружили две трансаминазы, активные при повышенных температурах, 45-65 °С, которые работают не только с типичными для своего семейства субстратами, разветвленными аминокислотами, но и с первичными ароматическими аминами – важными исходными соединениями при синтезе лекарственных препаратов. Результаты работы могут быть полезны биоинформатикам для разработки методов предсказания специфичности ферментов по аминокислотной последовательности», – заключил директор Федерального исследовательского центра «Фундаментальные основы биотехнологии» РАН Владимир Попов, добавляя, что активные при высоких температурах с разными субстратами трансаминазы можно использовать для задач тонкого органического синтеза. Понравился материал? Добавьте Indicator.Ru в «Мои источники» Яндекс.Новостей и читайте нас чаще. Пресс-релизы о научных исследованиях, информацию о последних вышедших научных статьях и анонсы конференций, а также данные о выигранных грантах и премиях присылайте на адрес science@indicator.ru.