Autor prezentace
Výzkum v Loschmidtových laboratořích
Ústav experimentální biologie a RECETOX
Masarykova univerzita
Osnova
 Enzymy
 Proteinové inženýrství
 Modelové enzymy
 Projekt degradace
 Tým a spolupráce
Enzymy
P o t r a v i n á ř s t v í
M e d i c í n a
C h e m i e
D o m á c n o s t
Z e m ě d ě l s t v í
O d ě v y
O c h r a n a p r o s t ř e d í
Biomedicína a environment
Halogenalkan dehalogenasy
 Bakteriální enzymy
 Štěpí vazbu halogen-uhlík
 Užitečné v biodegradacích, biosensorech a
syntéze farmaceuticky zajímavých molekul
 Nejsou optimální pro praktické použití
Enzymy z půdních bakterií
Enzym dehalogenasa
Degradace toxických látek
Detekce chemických látek v prostředí
Projekt enzymové degradace
 1,2,3-Trichlorpropan
 Toxický a genotoxický polutant
 Pomalý rozklad v životním prostředí
 Neexistují přirozené enzymy
Dehalogenasa Relativní aktivita
Divoký typ 1
C176Y+Y273F 1 3.5
Řízená evoluce
1 Bosma et al. Appl. Environ. Microbiol. 68: 3582 2002
Dehalogenasa Relativní aktivita
Divoký typ 1
C176Y+Y273F 1 3.5
G3D+C176F 2 4
2 Gray et al. Adv. Synth. Catal. 343: 607 2001
1 Bosma et al. Appl. Environ. Microbiol. 68: 3582 2002
Řízená evoluce
Dehalogenasa Relativní aktivita
Divoký typ 1
C176Y+Y273F 1 3.5
G3D+C176F 2 4
2 Gray et al. Adv. Synth. Catal. 343: 607 2001
1 Bosma et al. Appl. Environ. Microbiol. 68: 3582 2002
Řízená evoluce
Enzym dehalogenasa
www.caver.cz
Software CAVER
Hlavní tunel
Vedlejší tunel
wt C176Y
Analýza programem CAVER
Analýza hlavního tunelu
Analýza vedlejšího tunelu
Identifikace cílových míst pro mutagenezi
Hlavní tunel:
C176Y
Vedlejší tunel:
W141X
I135X
L245X
V246X
Saturated mutagenesis
Site-directed mutagenesis
Mutant C176Y W141X I135X V245X L246X
A   F M I
B   Y M I
C   L F I
D  - V F I
E  - F F I
F  - C Y L
G
5.300
Řízená evoluce v cílových místech
0.0
0.2
0.4
0.6
0.8
1.0
1.2
wt Bosma Gray A B C
Protein variant
kcat/Km[mM
-1
.s
-1
]
Katalytická účinnost mutantů
DhaA Bosma Gray DhaA21 DhaA27 DhaA31
Proteinový mutant
Aktivita
0.0
0.2
0.4
0.6
0.8
1.0
1.2
wt Bosma Gray A B C
Protein variant
kcat/Km[mM
-1
.s
-1
]
DhaA Bosma Gray DhaA21 DhaA27 DhaA31
32x
Katalytická účinnost mutantů
Proteinový mutant
Aktivita
Publikace
Patenty
Mezinárodní spolupráce
 University Cambridge, Velká Británie
 ETH Zurich, Švýcarsko
 University Wien, Rakousko
 University Washington, USA
 Tohoku University, Japonsko
TRINITY
Spolupráce s průmyslem
 BioVendor – Česká republika
 B.R.A.I.N. – Německo
 DropTech – Velká Británie
 Terra Verdae – Kanada
 Saudi Basic Industries – Saudská Arábie
 Sustainable Chemistry – USA
INBIT
Tým
Výjezdní semináře
Co Vás naučíme?
 Navrhovat a provádět experimenty
 Interpretovat data
 Kriticky myslet
 Psát publikace
 Pracovat v týmu
 Prezentovat a diskutovat v Angličtině
Kontakt
Jiří Damborský
Loschmidtovy laboratoře
Ústav experimentální biologie
Budova A13, místnost 2.25
http://loschmidt.chemi.muni.cz/peg/
jiri@chemi.muni.cz
Letní škola
http://loschmidt.chemi.muni.cz/school
24.-28. června 2020