PadR-based artificial enzymes

Nieuwe bouwstenen voor kunstmatige enzymen

In zijn proefschrift beschrijft Bart Brouwer hoe hij nieuwe bouwstenen en eiwitstructuren ontwikkelde om kunstmatige enzymen te maken. Door het toevoegen van een niet-proteïnogeen aminozuur, 3-aminotyrosine, aan eiwitten met behulp van genetische technieken maakte hij kunstmatige enzymen die bepaalde chemische reacties efficiënt en selectief konden uitvoeren. Dit niet-proteïnogene aminozuur kan eenvoudig in eiwitten worden ingebouwd en geeft extra mogelijkheden voor het ontwerpen van enzymen met nieuwe functies. 

Verder vond Brouwer met behulp van computeranalyses en experimenten nieuwe eiwitten uit de PadR-familie, waar ook het veelzijdige eiwit LmrR toe behoort, die als basis kunnen dienen voor toekomstige kunstmatige enzymen. Ook maakt hij aangepaste LmrR-eiwitten, bestaande uit één aminozuurketen, wat het makkelijker maakt om hun eigenschappen te veranderen en aan te passen aan verschillende toepassingen. 

Met het werk in dit proefschrift heeft Brouwer het repertoire aan eiwitten en katalytische niet-proteïnogene aminozuren voor het creëren van kunstmatige enzymen aanzienlijk uitgebreid, en de gepresenteerde gereedschappen en inzichten bieden nieuwe mogelijkheden voor het ontwerpen van toekomstige kunstmatige enzymen met gewenste eigenschappen, waardoor de synthetische toepassing van deze enzymen dichterbij komt.

Bart Brouwer voerde zijn onderzoek uit bij het Stratingh Institute for Chemistry, afdeling Biomolecular Chemistry and Catalysis, met financiering van NWO en ERC. Hij vervolgt zijn loopbaan als postdoc bij de Vrije Universiteit Amsterdam. 

Proefschrift: https://hdl.handle.net/11370/8a9bb44b-c231-4505-be7b-48ccc53611f0