Tasarlanan Enzim Bakterilerin Hayatını Kurtardı
Fotoğraf: Syn-F4 ferrik enterobaktinin monomer, dimer ve trimer ürünlerine dönüşümünü katalize eder, tıpkı doğal enzim ferric enterobactin esteraz gibi davranır.
Sıfırdan tasarlanan protein,hücrelerde temel biyolojik fonksiyonu gerçekleştirecek kadar etkilidir.
Doğal enzimlerin yaptığı reaksiyonları katalize etmek için sıfırdan tasarlanmış ,de nova proteinler olarak adlandırılan proteinleri elde etmek zordur. De nova tasarımlı proteinler laboratuvar cam eşyalarında ki katalitik yeteneklerini gösterse de canlı organizmaların biyolojisini etkileyebilecek seviyerlerde reaksiyonları katalize etmeleri kolay olmamıştır.
Micheal H.Hecht ve Princeton Üniversite’sin deki iş arkadaşları,katalitik aktivitesini gerektiren genetik olarak modifiye edilmiş canlı bakterileri sürdüren bir de nova proteini tasarlayarak bunu başardılar.İş hücrelerde yararlı biyolojik rolleri yerine getiren diğer de nova enzimlerin bulunmasına da yol açabilir.
F.Aktif Tezcan’ın University of California ,San Dieago’daki grubu daha önce bakterilerde beta-laktamaz aktivitesi gerçekleştirmek için doğal bir redoks proteinini mutasyona uğrattı.Ve Hecht’in grubu daha önce de nova bir proteinin bakterilerin canlılığında etken ve etkili olabileceğini gösterdi.Ancak büyük olasılıkla enzimatik olmayan yöntemlerle çalıştı.Yeni çalışma de nova proteinlerin hücrelerde önemli katalitik rolleri gerçekleştirebildiğini gösteriyor.
Hecht’in grubu Syn-IF adı verilen yeni bir dört heliks proteinle başladı.Ferric entorabactin esterazın çıkarılması için mutasyona uğratılmış.Syn-IF mikrobu düşük demir koşullarında hayatta kalmasına izin verdi. Doğal esterazın aktivitesi aynı zamanda bakterilerin düşük demirli ortamlarda gelişmesine yardımcı olur.Fakat Syn-IF ,tespit edilebilir bir enzimatik aktivite göstermedi.Araştırmacılar daha sonra mutasyona uğratarak düşük demir bakterilerini Syn-IF’den daha iyi koruyabilecek mutantları taradılar.Sonuç doğal esteraz ile aynı reaksiyonu katalize eden Syn-F4 idi.
Syracuse Üniversitesi’nden Ivan.V Korendovych yeni çalışma önemli ve heyecan verici diyor.Sadece Syn-F4 bakterilerle çalışıldığı için değil aynı zamanda basit bir dört heliksli yapıya sahip olduğu için katalizör göreceli olarak basit proteinler tasarlama imkanını da arttırıyor.
Syn-F4 doğal olarak gelişen enzimlerin yerine geçmekle kalmadı aynı zamanda tamamen farklı bir dizi yapı ve mekanizma kullandı diye ekliyor Mnnesota Üniversitesi’nden Burckhard Seeling. Canlı bir organizmada işlev gören doğal olmayan enzimler oluşturma kabiliyeti,sentetik biyolojinin umutlarını gerçekleştirmek için çok önemlidir.
Kaynak : acs.org
