Detail publikace

EnzymeMiner: automated mining of soluble enzymes with diverse structures, catalytic properties and stabilities

HON, J.; BORKO, S.; ŠTOURAČ, J.; PROKOP, Z.; BEDNÁŘ, D.; ZENDULKA, J.; MARTÍNEK, T.; DAMBORSKÝ, J. EnzymeMiner: automated mining of soluble enzymes with diverse structures, catalytic properties and stabilities. Nucleic Acids Research, 2020, vol. 48, no. 1, p. 104-109. ISSN: 1362-4962.
Název česky
EnzymeMiner: automatické dolování rozpustných enzymů s různorodými strukturami, katalytickými vlastnostmi a stabilitou
Typ
článek v časopise
Jazyk
anglicky
Autoři
Hon Jiří, Ing., Ph.D.
Borko Simeon, Ing.
Štourač Jan (FIT)
Prokop Zbyněk (FIT)
Bednář David (FIT)
Zendulka Jaroslav, doc. Ing., CSc. (UIFS)
Martínek Tomáš, doc. Ing., Ph.D. (UPSY)
Damborský Jiří, prof. Mgr., Dr. (UMEL)
Klíčová slova

computational characterization, enzyme mining, enzyme diversity, novel biocatalysts

Abstrakt

Každým rokem jsou objeveny milióny nových proteinových sekvencí, které představují ohromný rezervoár užitečných biokatalyzátorů - enzymů. Tradiční biochemické techniky charakterizace proteinů, které by umožnily identifikovat nové zajímavé enzymy, jsou časově i cenově velmi náročné. Proto je nutné vyvíjet výpočetní nástroje, které umožní efektivně mapovat toto obrovské množství nových neznámých proteinů. Jedním z nevyřešených problémů současných přístupů je především proces racionálního výběru malého počtu nejzajímavějších enzymů z mnoha tisíců identifikovaných výsledků. Proto jsme vyvinuli webový server EnzymeMiner, který umožňuje automatické dolování a anotaci různorodých sekvencí enzymů patřících do konkrétní enzymatické rodiny a který usnadňuje jejich výběr pro experimentální charakterizaci v laboratoři. EnzymeMiner prioritizuje sekvence, které s velkou pravděpodobností mají požadovanou enzymatickou aktivitu a které jsou pravděpodobně vyrobitelné v rozpustné formě pomocí heterologní exprese v Escherichia coli. K predikci rozpustnosti je využit vlastní nástroj SoluProt založený na strojovém učení. EnzymeMiner zkracuje čas vynaložený na vyhledávání enzymů, provedení vícekrokové analýzy, prioritizaci sekvencí a výběr kandidátů ze dnů na hodiny. Příklad úspěšného použití EnzymeMineru pro analýzu enzymové rodiny haloalkan dehalogenáz je popsán formou tutoriálu na webových stránkách nástroje. EnzymeMiner je univerzální software aplikovatelný na libovolnou enzymatickou rodinu a je přístupný skrze interaktivní uživatelské rozhraní na adrese https://loschmidt.chemi.muni.cz/enzymeminer/.

Rok
2020
Strany
104–109
Časopis
Nucleic Acids Research, roč. 48, č. 1, ISSN 1362-4962
DOI
10.1093/nar/gkaa372
UT WoS
000562474100017
EID Scopus
2-s2.0-85085984246
BibTeX 
@article{BUT168156,
  author="Jiří {Hon} and Simeon {Borko} and Jan {Štourač} and Zbyněk {Prokop} and David {Bednář} and Jaroslav {Zendulka} and Tomáš {Martínek} and Jiří {Damborský}",
  title="EnzymeMiner: automated mining of soluble enzymes with diverse structures, catalytic properties and stabilities",
  journal="Nucleic Acids Research",
  year="2020",
  volume="48",
  number="1",
  pages="104--109",
  doi="10.1093/nar/gkaa372",
  issn="1362-4962",
  url="https://www.fit.vut.cz/research/publication/12197/"
}
Nahoru