Versatile enzymes could unlock new ways to make natural medicines
Scientists discovered that terpene synthase enzymes are far more flexible than previously thought, with one variant acting as a biochemical "jack of all trades." The finding could reshape how drugmakers and biotech firms engineer organisms to produce valuable natural compounds—from fragrances to pharmaceuticals—more efficiently and cheaply.
Originaltitel: Terpene synthases are highly substrate tolerant - among them BcBOT2 is a "jack of all trades".
Terpensynteser visar större substratövertalighet än tidigare antagits, vilket öppnar nya vägar för bioteknikutvecklare att producera växtbaserade kemikalier. Enzymet BcBOT2 fungerar som en "för-allt-användbar" katalysator och kan konvertera flera olika substrat till värdefulla terpenol-derivat — en egenskap som strider mot den klassiska synen på enzymatisk selektivitet. Forskare från Leibniz-universitetet i Hannover och Leibniz-institutet för växtkemi i Halle har kartlagt hur terpensynteser, utgående från linjära oligoprenyldifosfatprekursorer, producerar oligocykliska terpener med varierande effektivitet. Detta utmanar den etablerade "lapptäcksmodellen" för metabolisk evolution, som förutsatte att enzymer successivt blev mer selektiva. För aktörer inom naturproduktsutveckling och syntesbiologi innebär detta att substrattoleranta enzymer kan recycleras för flera produktvägar — vilket förkortar utvecklingstid och minskar behov av enzymoptimering per substrat. Relevansen växer då marknaden för fermentationsbaserad terpenproduktion expanderar.
Covering: up to 2026A traditional view regarding enzymes assigns them a markedly low substrate promiscuity. This is based, among other factors, on concepts concerning the evolution of metabolism, which, according to the "patchwork model", assumes that the first enzymes converted a variety of substrates more or less effectively into quite different products and that enzymes then differentiated through evolution and became more substrate selective. Starting from linear oligoprenyl diphosphate precursors, terpene synthases produce oligocyclic terpenes