Universiteit Leiden

nl en

Europese samenwerking werpt licht op het ontdekken van industriële enzymen

Baanbrekend werk van een Europees consortium maakt het mogelijk om eenvoudig nieuwe enzymen te ontdekken en te bestuderen. Het consortium publiceert de nieuwe technologie in het gezaghebbende open access tijdschrift ACS Central Science.

De technologie is gericht op enzymen genaamd glycosidases, die plant-polysacchariden afbreken en bijvoorbeeld worden geproduceerd bij hout-fermenterende schimmels en bacteriën. Ze worden in industriële biotechnologie gebruikt voor bijvoorbeeld de productie van papier en dierenvoedsel, maar zijn ook essentieel voor de toekomstige duurzame productie van biobrandstof. De nieuwe activity-based protein profiling-technologie maakt enzymen in complexe monsters direct en op eenvoudige wijze zichtbaar.

Moeilijk bestudeerbare enzymen

De opkomst van genomics heeft honderdduizenden DNA-sequenties opgeleverd voor veelbelovende enzymen met vele mogelijke maatschappelijke en industriële toepassingen. Om tot die toepassingen te komen, is karakterisering van groot belang. Het is echter ingewikkeld functie en activiteit van plant-polysacchariden afbrekende enzymen te bestuderen. De digestie van moeilijk te hanteren polymeren vereist namelijk vaak extreme condities, zoals een hoge temperatuur en hoge zuurgraad.

Vingerafdruk van enzymen

De doorbraaktechnologie behelst de synthese en toepassing van een set van gekleurde sondes, waarmee onderzoekers snel en gemakkelijk een diagnostische ‘fingerprint’ van verschillende enzymen kunnen maken. Eén simpele handeling brengt enzymactiviteit, specificiteit en met name ook enzymstabiliteit onder extreme condities in kaart. Daarmee kunnen onderzoekers snel de mogelijke toepasbaarheid van een enzym vaststellen.

Internationaal onderzoeksteam

Het onderzoeksteam bestaat uit wetenschappers van de Universiteit Leiden (zowel chemici als microbiologen), de University of York, de University of Barcelona, de French National Institute for Agricultural Research / University of Aix-Marseille. Het team heeft een technologie aangepast die van origine bestemd was voor diagnose van erfelijke aandoeningen in de kliniek.

Genetische aandoeningen opsporen

Gideon Davies, aanvoerder van het Yorkse team, zegt over het onderzoek: ‘Activity-based probes geven snelle diagnostische oplossingen voor genetische aandoeningen. Met dit onderzoek laten we zien dat de technologie, in aangepaste vorm, ook het ontdekken en karakteriseren van enzymen voor de afbraak van biomassa mogelijk maakt. Hiermee hopen we de weg naar efficiënte, duurzame industriële processen te verbeteren.’

Onze planeet verduurzamen

Herman Overkleeft, aanvoerder van het Leidse team, vult aan: ‘Het is een spannende nieuwe toepassing van activity-based protein profiling. We kunnen nu sondes ontwerpen en synthetiseren voor belangrijke industriële processen, waar moleculair inzicht in enzymactiviteit en -stabiliteit van belang zijn. Ik ben ervan overtuigd dat enzymatische oplossingen een grote rol gaan spelen in het verduurzamen van onze planeet. Het geeft een goed gevoel om met dit onderzoek een steentje hieraan bij te dragen.’

Financiering

De Leidse bijdrage werd financieel mogelijk gemaakt door de Universiteit Leiden, NWO en de European Research Council.

beeld boven: Aspergillus niger, door Ebru Alazi

Het werk is gepubliceerd in het blad ACS Central Science, uitgegeven door de American Chemical Society, DOI 0.1021/acscentsci.9b00221.

Deze website maakt gebruik van cookies. Meer informatie