Článek v časopise

MUSIL Miloš, KONEGGER Hannes, HON Jiří, BEDNÁŘ David a DAMBORSKÝ Jiří. Computational Design of Stable and Soluble Biocatalysts. ACS Catalysis. 2018, roč. 2019, č. 9, s. 1033-1054. ISSN 2155-5435. Dostupné z: https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acscatal.8b03613
Jazyk publikace:angličtina
Název publikace:Computational Design of Stable and Soluble Biocatalysts
Název (cs):Výpočetní návrh stabilních a solubilních biokatalyzátorů
Strany:1033-1054
Místo vydání:US
Rok:2018
URL:https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acscatal.8b03613
Časopis:ACS Catalysis, roč. 2019, č. 9, US
ISSN:2155-5435
DOI:10.1021/acscatal.8b03613
Klíčová slova
Agregace, Výpočetní návrh, Silová pole, Expresibilita, Strojové učení, Fylogenetická analýza, Stabilita enzymů, Solubilita enzymů
Anotace
Enzymy, které se vyskytují ve volné přírodě, disponují pouze nízkou termální stabilitou. Nestabilní, špatně složené nebo agregované proteiny vedou k vysokým ekonomickým ztrátám v oblastech biotechnologií a biofarmacie. Z toho důvodu vzniká potřeba optimalizovat proteinové sekvence tak, aby se zvýšila jejich stabilita, solubilita a aktivita v široké škále teplot, pH, pufferů a pro případy přítomnosti organických solventů. Tato skutečnost vedla k významnému nasazení výpočetních metod ke zlepšení robustnosti a solubility proteinů. Vhodné metody zahrnují (i) výpočty volné energie, (ii) strojové učení, (iii) fylogenetickou analýzu a (iv) kombinace více přístupů. V posledních dvou dekádách bylo možné zaznamenat výrazný pokrok v návrhu stabilních enzymů, avšak predikce proteinové solubility a expresibility je stále obtížná. Stabilizující mutace mohou být predikovány s vysokou přesností pomocí silových polí, zatímco množství sekvencí pro fylogenetické analýzy každoročně roste a komplexní výpočetní workflow jsou implementovány ve formě jednoduchých webových nástrojů, které dále zvyšují kvalitu predikce stability proteinů. Oproti tomu, prediktory solubility jsou velmi limitované v důsledku nízké robustnosti a nevyváženosti experimentálních dat a nedostatečnému pochopení základních principů proteinové agregace a mezistavů při skládání proteinů. Zde shrnujeme nedávné pokroky ve vývoji nástrojů pro predikci stability a solubility proteinů, kriticky hodnotíme jejich silné a slabé stránky a identifikujeme mezery v datech a znalostech. Závěrem také poskytujeme výhledy pro další vývoj v oblastni výpočetních nástrojů pro návrh stabilních a solubilních biokatalyzátorů.
BibTeX:
@ARTICLE{
   author = {Milo{\v{s}} Musil and Hannes Konegger and
	Ji{\v{r}}{\'{i}} Hon and David Bedn{\'{a}}{\v{r}}
	and Ji{\v{r}}{\'{i}} Damborsk{\'{y}}},
   title = {Computational Design of Stable and Soluble
	Biocatalysts},
   pages = {1033--1054},
   journal = {ACS Catalysis},
   volume = 2019,
 number = 9,
   year = 2018,
   ISSN = {2155-5435},
   doi = {10.1021/acscatal.8b03613},
   language = {english},
   url = {http://www.fit.vutbr.cz/research/view_pub.php.cs?id=11893}
}

Vaše IPv4 adresa: 3.83.192.109