ఎంజైమ్ ఇంజనీరింగ్
అందరికి ప్రవేశం

నైరూప్య

ఫ్యూకోసైలేటెడ్ HMOల సంశ్లేషణ కోసం α-L-ట్రాన్స్‌ఫ్యూకోసిడేస్ రూపకల్పన

డోరా మోల్నార్-గాబోర్

హ్యూమన్ మిల్క్ ఒలిగోశాకరైడ్‌లు (HMOలు) తల్లిపాలు తాగే శిశువులకు అనేక విధాలుగా ప్రయోజనం చేకూర్చేవిగా గుర్తించబడ్డాయి. ఫలితంగా, వాటి సహజ వైవిధ్యాన్ని అనుకరించే HMOల సంశ్లేషణపై ఆసక్తి పెరుగుతోంది. చాలా HMOలు ఫ్యూకోసైలేటెడ్ ఒలిగోశాకరైడ్‌లు. α-L-ఫ్యూకోసిడేస్‌లు α-L-ఫ్యూకోస్ యొక్క జలవిశ్లేషణను గ్లూకాన్ యొక్క నాన్-రెడ్యూసింగ్ ఎండ్ నుండి ఉత్ప్రేరకపరుస్తాయి. అవి గ్లైకోసైడ్ హైడ్రోలేస్ GH29 మరియు GH95 కుటుంబాలలోకి వస్తాయి. GH29 ఫ్యామిలీ ఫ్యూకోసిడేస్‌లు ఒక క్లాసిక్ రిటైనింగ్ మెకానిజంను ప్రదర్శిస్తాయి మరియు ట్రాన్స్‌ఫ్యూకోసిడేస్ యాక్టివిటీకి మంచి అభ్యర్థులు. GH29 కుటుంబం నుండి థర్మోటోగా మారిటిమా (TmαFuc) నుండి α-L-ఫ్యూకోసిడేస్ నిర్దేశిత పరిణామం (Osanjo et al. 2007) ద్వారా సమర్థవంతమైన ట్రాన్స్‌ఫ్యూకోసిడేస్‌గా పరిణామం చెందుతుందని మేము ఇటీవల నిరూపించాము. ఈ పనిలో, మేము ప్రారంభ బ్యాక్టీరియా Bifidobacterium longum subsp నుండి α-L-ఫ్యూకోసిడేస్‌తో ప్రారంభించి α-L-ట్రాన్స్‌ఫ్యూకోసిడేస్‌ను రూపొందించడానికి సెమీ-రేషనల్ విధానాలను అభివృద్ధి చేసాము. శిశువులు (BiAfcB, Blon_2336). ఎంజైమ్ మార్పుచెందగలవారితో (L321P-BiAfcB మరియు F34I/L321P-BiAfcB) సమర్థవంతమైన ఫ్యూకోసైలేషన్ పొందబడింది, ఇది లాక్టోడిఫ్యూకోటెట్రాస్, లాక్టో-ఎన్-ఫ్యూకోపెంటాస్ II, లాక్టో-ఎన్-ఫ్యూకోపెంటాయోస్-ఐఐఐ-ఐఐఐ-ఐఐఐ-ఐఎక్స్ఎక్స్. ఎంజైమ్‌లు ఫ్యూకోసైలేటెడ్ పారా-లాక్టో-ఎన్-నియోహెక్సోస్ (Fp-LNnH) మరియు మోనో- లేదా డైఫ్యూకోసైలేటెడ్ లాక్టో-N-నియోహెక్సోస్ (F-LNnH-I, F-LNnH-II మరియు DF-LNnH) వంటి సంక్లిష్టమైన HMOలను కూడా ఉత్పత్తి చేస్తాయి. ఈ రెండు స్థానాల్లోని మ్యుటేషన్ ఎంజైమ్ యొక్క మొత్తం కార్యాచరణలో బలమైన తగ్గుదలకు దారితీయలేదని గమనించాలి, ఇది పెద్ద-స్థాయి ట్రాన్స్‌ఫ్యూకోసైలేషన్ ప్రతిచర్యలకు ఈ వైవిధ్యాలను ఆసక్తికరమైన అభ్యర్థులుగా చేస్తుంది. మొట్టమొదటిసారిగా, ఈ పని ఫ్యూకోసైలేటెడ్ HMOలలో ఎక్కువ భాగాన్ని సంశ్లేషణ చేయడానికి సమర్థవంతమైన ఎంజైమాటిక్ పద్ధతిని అందిస్తుంది.