|
|
Enzymatic detoxification of cyanide using cyanide hydratases
Sedova, Anastasia ; Rucká, Lenka ; Glozlová, Michaela ; Novotný, Petr ; Martínková, Ludmila ; Bojarová, Pavla
Cyanide, a strong chelator of metals in vital enzymes and proteins, is very toxic for most living organisms. Wastewaters from the mining, metallurgical and chemical industries contain significant concentrations of free cyanide. Though it can be largely eliminated by physicochemical methods, these processes may in turn lead to the formation of other waste. In addition, no effective methods have been found to neutralize cyanide spills coming from industrial accidents. The use of enzymes to remove cyanide is an attractive alternative, which is environmentally friendly and applicable to high cyanide concentrations. Cyanide hydratases (CynHs) are of considerable interest for the decomposition of hazardous cyanide wastes. Here we investigate the biochemical properties of new CynHs from Stereum hirsutum and Exidia glandulosa, it is of fundamental importance to preserve the enzyme activity at alkaline pH as cyanide waste is stored under these conditions.
|
|
|
Inženýrství mikrobiálních glykosidáz pro změnu syntetického potenciálu
Hovorková, Michaela ; Bojarová, Pavla (vedoucí práce) ; Lichá, Irena (oponent)
Glykosidázy (EC 3.2.1.) neboli glykosidhydrolázy jsou enzymy katalyzující štěpení glykosidové vazby mezi dvěma sacharidy nebo mezi sacharidem a aglykonem. Za vhodných reakčních podmínek (zvláště snížení aktivity vody v reakční směsi) jsou tyto enzymy schopné glykosidovou vazbu též syntetizovat. Cílenou mutagenezí katalytického centra enzymů je možné potlačit nebo úplně zrušit jejich hydrolytickou aktivitu. Enzymová syntéza pomocí glykosidáz umožňuje připravit bioaktivní galaktosidy, např. ligandy galektinů. Předkládaná práce se zabývá zejména -galaktosidázou z Bacillus circulans, její rekombinantní expresí a mutagenezí. V první části práce byl mnou navržený komerčně připravený plazmid -galaktosidázy z B. circulans izoformy A použit k rekombinantní expresi v E. coli. Bylo nutné optimalizovat podmínky produkce enzymu. Jelikož jde o velký protein (189 kDa) byl použit expresní vektor pCOLD II a chladová kultivace při 15 řC. Enzym je specifický pro tvorbu glykosidové vazby β-1,4 a byl využit na syntézu komplexních tri- a tetrasacharidových ligandů, které nelze připravit s hrubým komerčním preparátem obsahujícím nežádoucí enzymové aktivity. Dále byla pomocí PCR s mutantními primery provedena cílená mutageneze katalytického nukleofilu v aktivním centru tohoto enzymu, čímž byl vytvořen mutant v pozici...
|
|
| |
|
| |
|
|
Mutantní glykosidasy s vysokou substrátovou specifitou a jejich analýza
Nekvasilová, Pavlína ; Bojarová, Pavla (vedoucí práce) ; Lichá, Irena (oponent)
β-N-Acetylhexosaminidasy (EC 3.2.1.52, GH20) jsou retenující exo-glykosidasy, které in vivo odštěpují jak β-N-acetylglukosamin (GlcNAc), tak β-N-acetylgalaktosamin (GalNAc) z glykosylovaných struktur. Za vhodných reakčních podmínek jsou tyto enzymy schopné glykosidovou vazbu i syntetizovat. Cílenou mutagenezí v aktivním centru enzymu lze např. dosáhnout změny substrátové specifity nebo potlačit hydrolytickou aktivitu enzymu ve prospěch syntézy. Předkládaná práce se zabývá třemi mutantními β-N-acetylhexosaminidasami z Talaromyces flavus. V jejich aktivním centru byla provedena záměna aminokyselinových zbytků, které jsou zodpovědné za vazbu hydroxylu na C-4 substrátu (Arg218, Glu546), za aminokyseliny navržené na základě molekulárního modelování. Byl studován vliv vnesených jednobodových mutací na substrátovou specifitu připravených enzymů. Mutantní β-N-acetylhexosaminidasy byly heterologně exprimovány v Pichia pastoris a charakterizovány. Dále byly provedeny transglykosylační reakce s těmito enzymy. Připravené sacharidové produkty byly charakterizovány pomocí NMR.
|
|
|
Modified Substrates in β-N-Acetylhexosaminidase-Catalyzed Synthesis
Bojarová, Pavla ; Křen, Vladimír (vedoucí práce) ; Moravcová, Jitka (oponent) ; Walterová, Daniela (oponent)
4 Conclrrsion 4 CoNcrusroN This Ph. D. thesis is a systematic study of the substrate specificity and the synthetic potential of B-N-acetylhexosaminidases (EC 3.2.1.52) with structurally modified substrates. It comprises four publications in intemational journals, one review and 17 oral and poster contributions. The following parts of the substrate molecule were modified: 2-acetamido moiety, the C-6 hydroxyl (oxidations, introduction of a cyano group) and the aglycon part (glycosyl azides - C-N bond hydrolysis). Thirteen modified substrates were synthesized, seven of them were described for the first time. They were tested for hydrolysis and transglycosylation by over thirty fungal $-N-acetylhexosaminidases (culture collections at Charles University and at the Institute of Microbiology, Academy of Sciences of the Czech Republic) and the results were discussed in relation to the conclusions of molecular modeling (B-N-acetylhexosaminidase from Aspergillus oryzae CCF 1066). Eight oligosaccharidic structures (six of them novel) were prepared by semi- preparative transglycosylation reactions (tens of miligrams), isolated (mostly 16_377a yields, even 787o yie\ď) and fully characterized. Noteworthy properties like immunoactivity (binding to natural killer cell activation receptors) and inhibitory potential were...
|
host ::
RSS.