ИСТИНА

Несмотря на очень высокую каталитическую эффективность, ферменты имеют свои для этих параметров предельные значения. Поэтому нельзя постоянно улучшать свойства отдельного биокатализатора. Если в процессе используется не один а два (или более) фермента, катализирующих сопряженные реакции эффективность биокатализа может быть повышена за счет получения гибридных молекул, в которых в одной полипептидной цепи находятся последовательности обоих ферментов (слитые белки, fusion enzymes). В этом случае путь молекул (продукта первой реакции и одновременно субстрата второй) от одного активного центра до другого резко сокращается. Нами с использованием данного подхода были получены два типа таких гибридных биокатализатора на основе в качестве первого фермента цитохрома Р450 ВМ3 или фенилацетонмонооксигеназы (РАМО), а вторым ферментом была формиатдегидрогеназа, которая обеспечивала регенерацию восстановленного NADPH, необходимого для осуществления первой реакции. Было проведено компьютерное моделирование структур таких гибридных белков с разной последовательностью расположения ферментов (например, Р450ВМ3-FDH и наоборот). Были получены генно-инженерные конструкции, позволяющие экспрессировать эти гибридные ферменты в активной форме, получены варианты с разным полилинкером. Гибридные биокатализаторы были получены в очищенном виде и были изучены их каталитические свойства. Было показано, что такие гибриды в зависимости от типа субстрата обеспечивают ускорение процесса от 2 до 10 раз. Работа выполнена при финансовой поддержке Российского фонда фундаментальных исследований (грант 20-04-00915а), РФФИ и Правительства Москвы в рамках научных проектов № 21-34-70040 мол_а_мос и 21-34-70046 мол_а_мос, Российского научного фонда (грант 18-74-0014), Грантов Президента Российской Федерации для государственной поддержки молодых российских ученых - кандидатов наук и докторов наук (МД-349.2021.1.4 и МК-6239.2021.1.4), Фонда имени Александра фон Гумбольдта (стипендии В.И.Т, А.А.П.) и Германской службы академических обменов DAAD (стипендия П.Д.П.)