ИСТИНА

Семейство пенициллинацилаз представляет уникальный пример ферментов, которые были найдены и уже более шестидесяти лет используются в медицинской промышленности, хотя их роль в живых системах до последнего времени нельзя считать установленной. Благодаря промышленному применению уникальных каталитических свойств пенициллинацилаз полусинтетические пенициллины и цефалоспорины стали наиболее широко используемыми и доступными антибиотиками. Пенициллинацилазы также стали первым представителем Ntn-гидролаз – ферментов с ранее неизвестным механизмом действия, который привлекает внимание как с фундаментальной, так и с практической точки зрения. В докладе будет рассмотрен вклад работ, выполненных в научной школе Ильи Васильевича Березина, в изучение каталитического механизма, кинетики и термодинамики реакций, катализируемых пенициллинацилазами, обратимость ферментативного гидролиза ряда пенициллинов, цефалоспоринов и родственных соединений, влияние β-лактамного кольца на термодинамику синтеза новых пенициллинов и цефалоспоринов путем прямой конденсации и в результате ацильного переноса, вопросы оптимизации условий ферментативного ацильного переноса и использования пересыщенных растворов реагентов. На основе результатов, полученных при использовании методов биоинформатики, молекулярного моделирования и интегральной кинетики, будут обсуждены особенности узнавания ферментами этого семейства своих субстратов, их доставки в активный центр, наличие ранее неизвестных участков связывания в структуре белка и возможности проявления альтернативных (мунлайтинговых) активностей, роль аминокислотных остатков в механизме действия. Будут рассмотрены роль хромогенных субстратов в изучении субстратной специфичности пенициллинацилаз, опыт применения методов титрования активных центров в биоинженерии пенициллинацилаз, а также новые области практического применения ферментов семейства: от создания «умных» катализаторов на основе конъюгатов со стимул-чувствительными полимерами до получения индивидуальных энантиомеров аминосоединений и синтеза мономеров для получения биодеградируемых полимеров.