Ontgrendelen van de specificiteitsdeterminanten in nucleotidesuikerepimerasen

Epimerasen die inwerken op nucleotidesuikers zijn een zeer interessante klasse van enzymen omdat ze in één stap de configuratie van een specifieke hydroxylgroep kunnen omkeren en dit zonder voorafgaande activerings- of beschermingsstappen. Ze laten bijgevolg toe om courante suikerstructuren om te zetten in zeldzame alternatieven, die andere eigenschappen (kunnen) hebben en een groot potentieel bieden voor industriële sectoren zoals voeding en farma. Helaas is de gewenste combinatie van substraat- (bv. UDP-Glc) en regioselectiviteit (bv. C2-positie) vaak niet aanwezig in één en hetzelfde enzym (bv. voor de productie van UDP-Man), wat het aantal mogelijke routes voor productieprocessen beperkt. In dit project zal gebruik gemaakt worden van ‘molecular dynamics simulations’ en ‘ancestral sequence reconstruction’ om een beter inzicht te krijgen in de structuur-functie relaties binnen deze groep van enzymen. Op basis van deze informatie zal vervolgens een UDP-Glc 2-epimerase worden ontworpen door karaktersitieken te combineren van UDP-Glc 4-epimerase en CDP-Tyv 2-epimerase. Op een soortgelijke manier moet het uiteindelijk mogelijk worden om nieuwe, op maat gemaakte biokatalysatoren te ontwerpen voor de synthese van quasi alle zeldzame suikers en derivaten.