ИСТИНА

Оксидоредуктазы играют важную физиологическую роль и широко используются на практике. В нашей лаборатории проводятся систематические исследования NAD+-зависимых формиатдегидрогеназ (ФДГ), оксидазы D аминокислот (ДААО) и пероксидаз из корней хрена и листьев табака (HRP и ТОР соответственно). Для структурно-функциональных исследований используется метод рационального дизайна, который заключается в применении направленного мутагенеза, а выбор перспективных для замены аминокислотных остатков основа на анализе трехмерных структур и биоинформационном поиске в базах данных. В случае формиатдегидрогеназ данных подход был применен для ФДГ из бактерий Pseudomonas sp.101, Staphylococcus aureus, пекарских дрожжей Saccharomyces cerevisiae, термотолерантных дрожжей Ogataea parapolymorpha (OpaFDH), сои Glycine max и др. В результате были получены мутантные ферменты в улучшенными значениями Км и kcat, повышенной термостабильностью как в водных буферных растворах и водных растворах мочевины, так и в ионных жидкостях и двухфазных системах на основе вода-полиэтиленгликоль-соль. Также были полученные высокоактивные мутантные ФДГ с измененной коферментной специфичностью. Для оксидазы D-аминокислот были получены мутантные ферменты с более узким и направленным спектром субстратной специфичности, а также получены биокатализаторы с увеличенной в несколько раз активностью в реакции окисления цефалоспорина С – источника получения 7-аминоцефалоспорановой кислоты, исходного синтона в производстве полусинтетических цефалоспоринов. В случае растительных пероксидаз были получены мутантные ферменты с повышенной стабильностью в реакции хемилюминесцентного окисления люминола. Изучена роль ионов кальция в поддержании структуры и проявлении каталитичесской активностью. Работа выполнена при финансовой поддержки Российского научного фонда (грант 16-14-00043, Российского фонда фундаментальных исследований (гранты 13-04-02013-а, 14-04-00865-a, 14-04-01625-a, 14-04-01665-a, 14-04-31194-мол_а, 14-04-32011-мол_а, 14-04-32042-мол_а,14-04-32064-мол_а, 15-54-78035 (совместно с грантом Итальянского Национального исследовательского совета 421-09-03-2015), 16-34-01320-мол_а) и Гранта Президента РФ для государственной поддержки молодых российских ученых – кандидатов наук и докторов наук (МК-2304.2014.4). Acta Naturae, 2016, т.2, с.34