Refine
Year of publication
- 2021 (2) (remove)
Document Type
- Doctoral Thesis (2)
Has Fulltext
- yes (2)
Is part of the Bibliography
- no (2)
Keywords
- Proteindesign (2) (remove)
Institute
Promiscuous acyltransferases enable transesterification reactions in bulk water by preferentially catalyzing acyl transfer over hydrolysis. Until recently, only a small number of promiscuous acyltransferases have been described in the literature, exhibiting several limitations in terms of acyltransferase efficiency and applicability. This work focuses on the discovery of novel promiscuous acyltransferases and the engineering of promiscuous acyltransferases via rational design. Several promiscuous acyltransferases in the bacterial hormone-sensitive lipase family and family VIII carboxylesterases have been identified, demonstrating that promiscuous acyltransferase activity is not a rare phenomenon. Moreover, the efficiency and applicability of the enzymes could be improved via protein engineering in terms of acyltransferase activity, enantioselectivity, and substrate scope.
Unter promiskuitiver Acyltransferase-Aktivität versteht man die Eigenschaft bestimmter Hydrolasen, in wässriger Lösung bevorzugt Acyltransfer statt Hydrolyse zu katalysieren. Bis vor Kurzem waren nur wenige promiskuitive Acyltransferasen literaturbekannt. Dies führte zu der allgemeinen Annahme, dass diese Aktivität ein seltenes Phänomen in Hydrolasen ist. Diese Arbeit zeigt jedoch, dass promiskuitive Acyltransferase-Aktivität in der Familie der bakteriellen hormonsensitiven Lipasen und Carboxylesterasen der Familie VIII weit verbreitet ist. Detaillierte Struktur-Funktions-Analysen ermöglichen die sequenzbasierte Vorhersage und Optimierung der Acyltransferase-Aktivität in beiden Enzymfamilien. Insbesondere die Carboxylesterasen der Familie VIII überschreiten die Grenzen des bisher für möglich Gehaltenen, indem sie gute Enantioselektivität bei der kinetischen Racematspaltung sekundärer Alkohole zeigen und darüber hinaus die irreversible Bildung von Amiden und Carbamaten in Wasser katalysieren können. Die biokatalytische Acylierung von Zuckern in Wasser galt lange Zeit als unerreichtes Ziel der Biokatalyse. In dieser Arbeit wurde jedoch gezeigt, dass natürlich vorkommende und modifizierte Carboxylesterasen der Familie VIII die regioselektive Acetylierung von Glucose, Maltose und Maltotriose in Wasser mit hoher Effizienz katalysieren können.