Project information
Kinetický mechanismus fluorinasy z bakterie Streptomyces sp. MA37

Fluorované sloučeniny mají obrovský potenciál využití v produkci agrochemikálií, nových materiálů, a především ve farmacii. Fluor zvyšuje vazebnou selektivitu, farmakokinetické vlastnosti, metabolickou stabilitu a další žádoucí vlastnosti léčiv. Fluorované metabolity jsou v přírodě velmi vzácné a jejich produkce je dosud realizována neekologickými chemickými postupy. Cílem této práce je vyvinout ekologickou alternativu pro produkci fluorovaných organických látek prostřednictvím biologických drah. K těmto účelům bude využit enzym fluorinasa izolovaný ze Streptomyces sp. MA37. Jeho přírodní varianta je limitována nedostatečnou katalytickou účinností a nízkou stabilitou se sklony k agregaci. Fluorinasa je tak ideálním cílem pro proteinové inženýrství. První část práce se zaměří na analýzu a řešení problémů s nízkou stabilitou a agregací enzymu. Připravíme mutanty s modifikací reziduí zodpovědných za agregaci a destabilizaci proteinové struktury. Pro racionální návrh mutací vedoucích ke zvýšení účinnosti je potřeba identifikovat rychlost určující krok v reakčním mechanismu. Druhá část projektu bude proto zaměřena na detailní studii stacionárních a prestacionárních kinetik fluorinasy s cílem získat mechanistické informace umožňující racionální inženýrství katalytické účinnosti.

Klíčová slova: fluorinasa, biotechnologie, farmacie, proteinové inženýrství, stabilita, katalytická účinnost, enzymová kinetika