Biomoleculaire kristallografie van de vluchtige ester synthetiserende enzymes van S. cerevisiae en computationeel proteïne herontwerp van de substraatspecificiteit

Tijdens het fermentatieproces produceert gist een grote hoeveelheid vluchtige esters die bijdragen aan de aroma's van voedingsproducten zoals bier en wijn. Deze variëteit aan esters wordt geproduceerd door slechts 6 verschillende enzymes die substraat promiscuïteit vertonen. Momenteel zijn er geen kristalstructuren van deze enzymes beschikbaar om de moleculaire herkenning tussen enzyme substraat en de bindingsplaats te analyseren. Het eerste doel zal dus zijn om deze kristalstructuren te verkrijgen. Daarnaast beschikken we over de genomen van meer dan 150 industrieel gebruikte giststammen en over de hoeveelheid verschillende esters die elk van hen kan produceren. Door gebruik te maken van biomoleculaire modellering, gaan we de verschillende structuren aan de verschillende substraathoeveelheden koppelen om zo te kunnen verklaren hoe kleine veranderingen in de actieve sites resulteren in verschillende geproduceerde esters. In een laatste werkpakket zal er geprobeerd worden de enzymspecificiteit aan de hand van een moleculaire modelleringsprocedure te herontwerpen om gemuteerde enzymen te creëren die in staat zijn om het gewenste ester te produceren zonder enige bijproducten. Dit proces zal ons niet alleen in staat stellen om de werkwijze voor proteïnedesign te optimaliseren maar kan ook nieuwe enzymes opleveren die in de toekomst industriële applicaties kunnen vinden voor de groene synthese van een gewenste verbinding.