Evolución dirigida asistida por el modelo de lenguaje de proteínas de la ciclodextrinasa Permite la síntesis de...

Área de la Ciencia:

• Glicobiología
• Ingeniería de enzimas
• Química de los carbohidratos

Sus antecedentes:

• La síntesis estereoselectiva de alfa-O-oligosacáridos es un desafío significativo.
• Los métodos de hidrolasa de glucósidos existentes presentan una escasa especificidad y un exceso de subproductos.

Objetivo del estudio:

• Desarrollar un sistema preciso y eficiente para la síntesis de alfa-O-oligosacáridos.
• Diseñar una hidrolasa glucósida con mayor actividad y especificidad de transglucosilación.

Principales métodos:

• Utilizó ciclodextrina como donante en un sistema de glucósido hidrolasa.
• Se ha identificado un Paenibacillus sp. MY03 ciclodextrinasa utilizando una sonda de motivo de espacio extra de unión de azúcares (ESBS).
• Se empleó el modelo de lenguaje de proteínas Pro-PRIME para la optimización de enzimas basado en datos mínimos de mutaciones beneficiosas.

Principales resultados:

• La ciclodextrinaza modificada exhibió una relación transglicosilación-hidrólisis (T/H) 12 veces mayor.
• Se logró un aumento significativo en el rendimiento del 4-nitrofenil-α-d-maltoheptaósido (pNP-G7), del 63% al 98%.
• La enzima diseñada demostró una amplia promiscuidad de sustrato para diversas aplicaciones.

Conclusiones:

• El estudio presenta un sistema eficaz basado en la glucósido hidrolasa para la síntesis precisa de alfa-O-oligosacáridos.
• La ingeniería enzimática guiada por el modelo de lenguaje de proteínas equilibró con éxito las actividades catalíticas competidoras, mejorando el rendimiento de las enzimas.
• La enzima diseñada tiene potencial para diversas aplicaciones biotecnológicas en la glucobiología.