Detail publikace

Computational design of enzymes for biotechnological applications

PLANAS-IGLESIAS, J.; PINTO, G.; MARQUES, S.; MUSIL, M.; DAMBORSKÝ, J.; ŠTOURAČ, J.; BEDNÁŘ, D. Computational design of enzymes for biotechnological applications. BIOTECHNOLOGY ADVANCES, 2021, vol. 47, no. 1, p. 1-22. ISSN: 0734-9750.
Název česky
Výpočetní návrh enzymů pro biotechnologické aplikace
Typ
článek v časopise
Jazyk
anglicky
Autoři
Planas-Iglesias Joan
Pinto Gaspar P.
MARQUES, S.
Musil Miloš, Ing., Ph.D. (UIFS)
Damborský Jiří, prof. Mgr., Dr. (UMEL)
Štourač Jan (FIT)
Bednář David (FIT)
URL
Klíčová slova

biokatalýza, katalytická efektivita, výpočetní návrh enzymů, enzymy, biotechnologie, proteinové inženýrství, dynamika proteinů, software, solubilita, stabilita

Abstrakt

Enzymy jsou přírodní katalyzátory, provádějící životně důležité biochemické reakce. Jejich přirozená efektivita byla vyladěna jako důsledek milionů let evoluce. Jejich katalytická efektivita našla své uplatnění v řadě aplikací, včetně průmyslu, výroby zboží (jídla, nápojů, textilu, léčiv), ochrany přírody a biomedicínských aplikací. V přírodě se vyskytující enzymy je obvykle nezbytné vylepšit a zoptimalizovat jejich funkci v jim nepřirozených podmínkách. Nedávné technologické pokroky umožnily tento proces pomocí nových experimentálních technik, cílené evoluce a výpočetního návrhu. Cílená evoluce napodobuje přirozený výběr ve zrychleném procesu, nicméně stále si žádá velké množství času a finančních prostředků. Teoretické metody poskytují predikce a představují tak atraktivní doplněk k experimentálním metodám a snižují tak jejich cenu. Výpočetní metody mohou být využity pro zlepšení enzymatické reaktivity, substrátové specificity, vazby a průchodu ligand, a také globálních vlastnostní jako je stabilita, solubilita a flexibilita. Teoretické přístupy rovněž umožňují identifikaci zajímavých míst pro mutagenezi a predikovat vhodné alternativy na vybraných pozicích. Toto review pokrývá současnou situaci v oblasti výpočetního návrhu pro enzymové inženýrství a současně předkládá několik užitečných případových studií.

Rok
2021
Strany
1–22
Časopis
BIOTECHNOLOGY ADVANCES, roč. 47, č. 1, ISSN 0734-9750
DOI
10.1016/j.biotechadv.2021.107696
UT WoS
000623948300009
EID Scopus
2-s2.0-85100415172
BibTeX 
@article{BUT169805,
  author="PLANAS-IGLESIAS, J. and PINTO, G. and MARQUES, S. and MUSIL, M. and DAMBORSKÝ, J. and ŠTOURAČ, J. and BEDNÁŘ, D.",
  title="Computational design of enzymes for biotechnological applications",
  journal="BIOTECHNOLOGY ADVANCES",
  year="2021",
  volume="47",
  number="1",
  pages="1--22",
  doi="10.1016/j.biotechadv.2021.107696",
  issn="0734-9750",
  url="https://doi.org/10.1016/j.biotechadv.2021.107696"
}
Nahoru