Upptäckt av nya funktioner hos laboratorieframställda enzymer

Sanela Kurtovic har i sin avhandling identifierat hur enzymer med nya funktioner kan upptäckas bland laboratorieframställda hybridenzymer. Denna kunskap kan användas både för att förstå mer om evolution på molekylär nivå och för tillämpningar inom bioteknikindustrin. Disputationen äger rum vid Uppsala universitet den 23 maj.

I verket "On the Origin of Species" beskrev Darwin 1859 att naturlig selektion är en drivande motor som ansvarar för nya arters uppkomst. Enligt honom fungerar denna mekanism gradvis så att organismen bevaras intakt. Idag vet vi att den naturliga evolutionen på molekylär nivå sker genom små förändringar i struktur och funktion, via mutationer och genduplicering. Denna mekanism kan ge upphov till nya förbättrade proteiner i kroppen, men också sjukdomar som t ex cancer.

I syfte att öka förståelsen av de evolutionära principer som bidrar till uppkomst av nya funktioner hos enzymer, har Sanela Kurtovi i sin avhandling studerat laboratorieframställda glutationtransferaser. Enzymer är proteiner som kan öka hastigheten hos livsnödvändiga reaktioner, som annars inte skulle ske alls eller åtminstone inte med tillräckligt hög hastighet. Glutationtransferaser är en enzymfamilj vars primära funktion är avgiftning av olika mutations- och cancerframkallande substanser. Denna enzymfamilj har även flera biotekniska tillämpningar.

Innan studierna, som ligger till grund för denna avhandling, initierades fanns det forskning gjord på släktskap mellan strukturen hos olika generationer av muterade enzymer. Däremot fanns det få studier om funktionella samband mellan olika mutanter.

- I mitt arbete har jag bland stora populationer mutanter och med hjälp av matematiska metoder lyckats identifiera enzymer med kvalitativt nya funktioner jämfört med parentala enzymer, säger Sanela Kurtovic.

Hon har också visat hur strukturella förändringar hos olika varianter kan påverka glutationstransferasernas aktivitet med antiinflammatoriska läkemedlet azatioprin. Dessa rön är betydelsefulla för förståelsen av den naturliga evolutionen liksom för framställning av nya biokatalysatorer för tillämpningar inom vitt skilda områden, såsom läkemedelstillverkning, kemisk syntes och genterapi.

För mer information, kontakta Sanela Kurtovic, mobil: 070-533 86 33, e-post: Sanela.Kurtovic@biorg.uu.se