Nowe enzymy do syntezy leków chiralnych
Lek chiralny składa się z połączenia dwóch związków o tej samej strukturze chemicznej, jednak odmiennej stereosymetrii, co oznacza, że są wzajemnymi lustrzanymi odbiciami – enancjomerami. Prowadzi to do istotnych różnic w ich aktywności biologicznej. Separacja chiralna enancjomerów jest trudna, dlatego określone enzymy stosowane są jako biokatalizatory w syntezie bioaktywnego izomeru. Leki chiralne i technologia selektywna syntezy biokatalitycznej półproduktów chiralnych są dziedziną cieszącą się coraz większym zainteresowaniem. W odkrywaniu nowych ścieżek w syntezie chiralnej nowe enzymy są właśnie tym, czego się poszukuje. Dostępne obecnie dane genomowe to wyjątkowa baza enzymów do biokatalizy. Jednak szybki, racjonalny i efektywny sposób na uzyskanie najlepszych kandydatów pozostaje niedostępny. Projekt finansowany ze środków UE "Wybieranie danych postgenomowych na temat enzymów do syntezy farmaceutycznych chiralnych substancji pośrednich" (Datagenom) skupiał się na poszukiwaniu nowych enzymów do syntezowania leków chiralnych. Dokładniej, dostępne bazy danych genomów bakterii właściwych zostały zbadane pod kątem trzech klas enzymów, a mianowicie dehydrogenaz alkoholowych, monooksygenaz cytochromu P450 i aminokwasów modyfikujących enzymy. Zespół projektu DATAGENOM skupił się na wielu różnych dziedzinach, takich jak bioinformatyczna analiza genomowa, klonowanie, ekspresja, produkcja enzymu, badania przesiewowe, inżynieria białkowa i produkcja biomolekuł chiralnych. Innowacyjne techniki gromadzenia danych na temat enzymów próbnych z wymienionych wcześniej klas w dostępnych genomach bakterii właściwych dostarczyły listy najlepszych kandydatów. Następnie, substancje kandydujące zostały poddane dalszym testom i zoptymalizowane przy użyciu ulepszonych protokół "chemii mokrej". Wykryto i przetestowano szereg enzymów o aktywności biokatalitycznej, czego wynikiem było ulepszenie istniejących procedur i opracowanie nowych. W szczególności, stworzono nową skuteczną metodę biosyntezy (S)-dapoksetyny (do leczenia przedwczesnej ejakulacji u mężczyzn). Zoptymalizowano ustalone biotransformacje oksydazy, co doprowadziło do produkcji nowych syntetycznych aminokwasów. Dodatkowo znacząco zwiększono produktywność i efektywność wielu procedur, a ich solidność pozwoliła w wielu przypadkach na ich pełne komercyjne wytwarzanie. Zespół projektu DATAGENOM dostarczył szybszego, bardziej efektywnego i solidniejszego rozwiązania w zakresie wykrywania, walidacji, stosowania i optymalizowania enzymów bakteryjnych do syntezy leków chiralnych i bioaktywnych związków chemicznych.
