Computational studies of the conformational landscape of allosteric and enantioselective enzymes

Enzymes are sophisticated biomacromolecules whose function is linked to its three-dimensional structure and conformational dynamics. Therefore, the understanding of enzyme conformational dynamics can be exploited to enhance enzyme efficiencies. First, we study alcohol dehydrogenase (ADH) enzymes in...

ver descrição completa

Detalhes bibliográficos
Autor: María Solano, Miguel Ángel
Formato: tesis doctoral
Estado:Versión publicada
Fecha de publicación:2021
País:España
Recursos:CBUC, CESCA
Repositorio:TDR. Tesis Doctorales en Red
OAI Identifier:oai:www.tdx.cat:10803/671771
Acesso em linha:http://hdl.handle.net/10803/671771
Access Level:acceso abierto
Palavra-chave:Biocatalitzadors
Biocatalizadores
Biocatalysts
Enzims
Enzimas
Enzymes
Energia
Energía
Energy
Al·losteria
Alostería
Allostery
Dinàmica conformacional
Dinámica conformacional
Conformational dynamics
Enantioselectivitat
Enantioselectividad
Enantioselectivity
544
577
id ES_d1a40c321e05b53fa6bb3d735a87dd6a
oai_identifier_str oai:www.tdx.cat:10803/671771
network_acronym_str ES
network_name_str España
repository_id_str
dc.title.none.fl_str_mv Computational studies of the conformational landscape of allosteric and enantioselective enzymes
title Computational studies of the conformational landscape of allosteric and enantioselective enzymes
spellingShingle Computational studies of the conformational landscape of allosteric and enantioselective enzymes
María Solano, Miguel Ángel
Biocatalitzadors
Biocatalizadores
Biocatalysts
Enzims
Enzimas
Enzymes
Energia
Energía
Energy
Al·losteria
Alostería
Allostery
Dinàmica conformacional
Dinámica conformacional
Conformational dynamics
Enantioselectivitat
Enantioselectividad
Enantioselectivity
544
577
title_short Computational studies of the conformational landscape of allosteric and enantioselective enzymes
title_full Computational studies of the conformational landscape of allosteric and enantioselective enzymes
title_fullStr Computational studies of the conformational landscape of allosteric and enantioselective enzymes
title_full_unstemmed Computational studies of the conformational landscape of allosteric and enantioselective enzymes
title_sort Computational studies of the conformational landscape of allosteric and enantioselective enzymes
dc.creator.none.fl_str_mv María Solano, Miguel Ángel
author María Solano, Miguel Ángel
author_facet María Solano, Miguel Ángel
author_role author
dc.contributor.none.fl_str_mv Osuna Oliveras, Sílvia
Swart, Marcel
Universitat de Girona. Departament de Química
Universitat de Girona. Institut de Química Computacional i Catàlisi
dc.subject.none.fl_str_mv Biocatalitzadors
Biocatalizadores
Biocatalysts
Enzims
Enzimas
Enzymes
Energia
Energía
Energy
Al·losteria
Alostería
Allostery
Dinàmica conformacional
Dinámica conformacional
Conformational dynamics
Enantioselectivitat
Enantioselectividad
Enantioselectivity
544
577
topic Biocatalitzadors
Biocatalizadores
Biocatalysts
Enzims
Enzimas
Enzymes
Energia
Energía
Energy
Al·losteria
Alostería
Allostery
Dinàmica conformacional
Dinámica conformacional
Conformational dynamics
Enantioselectivitat
Enantioselectividad
Enantioselectivity
544
577
description Enzymes are sophisticated biomacromolecules whose function is linked to its three-dimensional structure and conformational dynamics. Therefore, the understanding of enzyme conformational dynamics can be exploited to enhance enzyme efficiencies. First, we study alcohol dehydrogenase (ADH) enzymes in order to investigate the molecular basis of the reversion of enantioselectivity and thermo-adaptation displayed by laboratory-evolved enzyme variants towards non-natural substrates. In second place, we study the allosteric complex tryptophan synthase (TrpS) in order to decipher the allosteric effects exerted by the protein partner and by the introduction of mutations in laboratory evolved stand-alone enzyme variants. The study follows with the development of a strategy based on cross correlation tools in order to design stand-alone enzyme variants. Finally, the most promising computational designs are tested experimentally confirming their superior stand-alone activity. The studies gathered in this thesis emphasize the relevance of considering the enzyme conformational dynamics in computational enzyme engineering processes
publishDate 2021
dc.date.none.fl_str_mv 2021
2021
2021
dc.type.none.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/doctoralThesis
info:eu-repo/semantics/publishedVersion
format doctoralThesis
status_str publishedVersion
dc.identifier.none.fl_str_mv http://hdl.handle.net/10803/671771
url http://hdl.handle.net/10803/671771
dc.language.none.fl_str_mv Inglés
language_invalid_str_mv Inglés
dc.rights.none.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/openAccess
eu_rights_str_mv openAccess
dc.format.none.fl_str_mv 233 p.
application/pdf
application/pdf
dc.publisher.none.fl_str_mv Universitat de Girona
publisher.none.fl_str_mv Universitat de Girona
dc.source.none.fl_str_mv TDX (Tesis Doctorals en Xarxa)
reponame:TDR. Tesis Doctorales en Red
instname:CBUC, CESCA
instname_str CBUC, CESCA
reponame_str TDR. Tesis Doctorales en Red
collection TDR. Tesis Doctorales en Red
repository.name.fl_str_mv
repository.mail.fl_str_mv
_version_ 1869420281055936512
spelling Computational studies of the conformational landscape of allosteric and enantioselective enzymesMaría Solano, Miguel ÁngelBiocatalitzadorsBiocatalizadoresBiocatalystsEnzimsEnzimasEnzymesEnergiaEnergíaEnergyAl·losteriaAlosteríaAllosteryDinàmica conformacionalDinámica conformacionalConformational dynamicsEnantioselectivitatEnantioselectividadEnantioselectivity544577Enzymes are sophisticated biomacromolecules whose function is linked to its three-dimensional structure and conformational dynamics. Therefore, the understanding of enzyme conformational dynamics can be exploited to enhance enzyme efficiencies. First, we study alcohol dehydrogenase (ADH) enzymes in order to investigate the molecular basis of the reversion of enantioselectivity and thermo-adaptation displayed by laboratory-evolved enzyme variants towards non-natural substrates. In second place, we study the allosteric complex tryptophan synthase (TrpS) in order to decipher the allosteric effects exerted by the protein partner and by the introduction of mutations in laboratory evolved stand-alone enzyme variants. The study follows with the development of a strategy based on cross correlation tools in order to design stand-alone enzyme variants. Finally, the most promising computational designs are tested experimentally confirming their superior stand-alone activity. The studies gathered in this thesis emphasize the relevance of considering the enzyme conformational dynamics in computational enzyme engineering processesEls enzims són biomacromolècules sofisticades la funció de les quals està lligada a la seva estructura tridimensional i dinàmica conformacional. Per tant, la comprensió de la dinàmica conformacional dels enzyms es util per millorar la seva eficiència. Primer estudiem l’enzim alcohol deshidrogenasa (ADH) per investigar les bases moleculars de la reversió de l’enantioselectivitat i la termoadaptació que mostren les variants enzimàtiques desenvolupades al laboratori. En segon lloc estudiem el complex al·losteric triptòfan sintasa (TrpS) per desxifrar els efectes al·lostèrics que exerceix el soci proteic i la introducció de mutacions en variants enzimàtiques autònomes evolucionades al laboratori. L'estudi segueix amb el desenvolupament d'una estratègia basada en eines de correlació creuada per tal de dissenyar variants enzimàtiques autònomes. Finalment, es proven experimentalment els dissenys computacionals que confirmen la seva activitat autònoma. Els estudis recollits en aquesta tesi emfatitzen la rellevància de considerar la dinàmica conformacional enzimàtica en processos d’enginyeria computacionals d’enzimsPrograma de Doctorat en QuímicaUniversitat de GironaOsuna Oliveras, SílviaSwart, MarcelUniversitat de Girona. Departament de QuímicaUniversitat de Girona. Institut de Química Computacional i Catàlisi202120212021info:eu-repo/semantics/doctoralThesisinfo:eu-repo/semantics/publishedVersion233 p.application/pdfapplication/pdfhttp://hdl.handle.net/10803/671771TDX (Tesis Doctorals en Xarxa)reponame:TDR. Tesis Doctorales en Redinstname:CBUC, CESCAInglésADVERTIMENT. Tots els drets reservats. L'accés als continguts d'aquesta tesi doctoral i la seva utilització ha de respectar els drets de la persona autora. Pot ser utilitzada per a consulta o estudi personal, així com en activitats o materials d'investigació i docència en els termes establerts a l'art. 32 del Text Refós de la Llei de Propietat Intel·lectual (RDL 1/1996). Per altres utilitzacions es requereix l'autorització prèvia i expressa de la persona autora. En qualsevol cas, en la utilització dels seus continguts caldrà indicar de forma clara el nom i cognoms de la persona autora i el títol de la tesi doctoral. No s'autoritza la seva reproducció o altres formes d'explotació efectuades amb finalitats de lucre ni la seva comunicació pública des d'un lloc aliè al servei TDX. Tampoc s'autoritza la presentació del seu contingut en una finestra o marc aliè a TDX (framing). Aquesta reserva de drets afecta tant als continguts de la tesi com als seus resums i índexs.info:eu-repo/semantics/openAccessoai:www.tdx.cat:10803/6717712026-06-14T12:46:07Z
score 15,301603

Registos relacionados