एंजाइम इंजीनियरिंग
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फ्यूकोसिलेटेड एचएमओ के संश्लेषण के लिए α-एल-ट्रांसफ्यूकोसिडेस का डिज़ाइन

डोरा मोलनार-गैबोर

मानव दूध ओलिगोसेकेराइड (HMO) को स्तनपान करने वाले शिशुओं को कई तरह से लाभ पहुँचाने वाला माना जाता है। परिणामस्वरूप, HMO के संश्लेषण में उनकी प्राकृतिक विविधता की नकल करने में रुचि बढ़ रही है। अधिकांश HMO फ्यूकोसिलेटेड ओलिगोसेकेराइड हैं। α-L-फ्यूकोसिडेस ग्लूकेन के गैर-अपचयनित सिरे से α-L-फ्यूकोस के हाइड्रोलिसिस को उत्प्रेरित करते हैं। वे ग्लाइकोसाइड हाइड्रोलेस GH29 और GH95 परिवारों में आते हैं। GH29 परिवार के फ्यूकोसिडेस एक क्लासिक रिटेनिंग मैकेनिज्म प्रदर्शित करते हैं और ट्रांसफ्यूकोसिडेस गतिविधि के लिए अच्छे उम्मीदवार हैं। हमने हाल ही में प्रदर्शित किया है कि GH29 परिवार से थर्मोटोगा मैरिटिमा (TmαFuc) से α-L-फ्यूकोसिडेस को निर्देशित विकास (ओसांजो एट अल। 2007) द्वारा एक कुशल ट्रांसफ्यूकोसिडेस में विकसित किया जा सकता है। इस कार्य में, हमने सहजीवी बैक्टीरिया बिफिडोबैक्टीरियम लोंगम उपप्रजाति इन्फैंटिस (BiAfcB, Blon_2336) से α-L-फ्यूकोसिडेस शुरू करते हुए α-L-ट्रांसफ्यूकोसिडेस को डिजाइन करने के लिए अर्ध-तर्कसंगत दृष्टिकोण विकसित किए हैं। एंजाइम म्यूटेंट (L321P-BiAfcB और F34I/L321P-BiAfcB) के साथ कुशल फ्यूकोसाइलेशन प्राप्त किया गया, जिससे लैक्टोडिफ्यूकोटेट्राओज, लैक्टो-एन-फ्यूकोपेंटाओज II, लैक्टो-एन-फ्यूकोपेंटाओज III और लैक्टो-एन-डिफ्यूकोहेक्साओज I का इन विट्रो संश्लेषण संभव हुआ। एंजाइमों ने फ्यूकोसिलेटेड पैरा-लैक्टो-एन-नियोहेक्साओज (Fp-LNnH) और मोनो- या डिफ्यूकोसिलेटेड लैक्टो-एन-नियोहेक्साओज (F-LNnH-I, F-LNnH-II और DF-LNnH) जैसे अधिक जटिल HMO भी उत्पन्न किए। यह ध्यान देने योग्य है कि इन दो स्थितियों में उत्परिवर्तन के परिणामस्वरूप एंजाइम की समग्र गतिविधि में कोई मजबूत कमी नहीं आई, जो इन वेरिएंट को बड़े पैमाने पर ट्रांसफ्यूकोसाइलेशन प्रतिक्रियाओं के लिए दिलचस्प उम्मीदवार बनाता है। पहली बार, यह कार्य फ्यूकोसिलेटेड एचएमओ के बहुमत को संश्लेषित करने के लिए एक कुशल एंजाइमेटिक विधि प्रदान करता है।