< Terug naar vorige pagina

Project

Het gebruik van moleculaire modelling om artificiële enzymes te ontwerpen

Xenobiotische nucleïnezuren (XNAs) zijn chemische analogen van natuurlijke nucleïnezuren, gewijzigd in minstens één van de drie chemische onderdelen: de nucleobase, de suikergroep of de fosfaatlinker in de ruggengraat. Als analogen van natuurlijk DNA en RNA, met een verhoogde biologische activiteit, hebben ze diverse toepassingen die gewoonlijk gecategoriseerd worden naargelang hun actiemechanisme, waarbij ze rechtstreeks interageren met cellulaire nucleïnezuren, zoals antisense of RNAi ONs, of waarbij ze hun eigen specifieke structuur en functie hebben zoals ribozymen en aptameren. Deze laatste zijn enkelstrengige nucleïnezuren die opvouwen in specifieke drie-dimensionele structuren die dan kunnen geselecteerd worden uit een bibliotheek voor binding aan liganden met hoge specificiteit en hoge gevoeligheid. Voor de selectie van XNA aptameren is een minimum aan enzymen vereist om XNA in vitro te manipuleren. Echter, biostabiele XNA worden niet standaard herkend door enzymen die voorkomen in de natuur. Hoe verder een XNA structuur afwijkt van DNA en RNA, des te moeilijker het wordt voor gestuurde evolutie om natuurlijke enzymen te doen evolueren om XNA te metaboliseren. Dit project beoogt de ontwikkeling van een software tool voor high-throughput structuur-gebaseerde domein uitwisseling om eiwitten te creëren met vooraf gedefinieerde functies. Als proof of concept zal de ontwikkelde software toegepast worden om nieuwe enzymen te ontwerpen om XNA te verwerken met een volledig gewijzigde suiker-fosfaat ruggengraat in vitro en in vivo. Biochemische eigenschappen van de bekomen enzymen zullen vergeleken worden met deze van enzymen die ontworpen zijn geweest met gekende software tools zoals molecular docking en volledige mutatie analyse.

Datum:18 nov 2020 →  Heden
Trefwoorden:protein engineering, molecular modelling, computational biology, XNA (xeno nucleic acids)
Disciplines:Biomoleculaire modellering en design, (Bio)moleculaire modellering en design
Project type:PhD project