Enzymverbesserung
Enzymverbesserung bezeichnet die systematische Veränderung von Enzymen, um deren Leistungsfähigkeit für industrielle, biotechnologische oder diagnostische Anwendungen zu erhöhen. Typische Zielgrößen sind Aktivität, Substratspezifikität, Thermostabilität, Löslichkeit und die Stabilität gegenüber Lösungsmitteln. Ziele können eine höhere katalytische Effizienz (kcat/Km), ein erweitertes Substratspektrum oder eine verbesserte Enantio- bzw. Regioselektivität sein. Das Feld gehört zum Bereich des Enzym- und Proteinengineerings und verbindet evolutionäre Ansätze mit struktur- und mechanistikbasierter Rationalisierung.
Zu den zentralen Methoden gehören gerichtete Evolution, bei der Mutationen erzeugt und in Hochdurchsatz-Screenings oder Selektionen
Der Entwicklungsprozess umfasst die Erstellung oder Auswahl mutierter Bibliotheken, Hochdurchsatz-Screening oder Selektion, gefolgt von Charakterisierung in
Anwendungen liegen in der industriellen Biokatalyse, der Herstellung feiner Chemikalien, pharmazeutischer Zwischenprodukte, Biokraftstoffen, Lebensmitteltechnologie und Umwelttechnologie,
Herausforderungen umfassen Trade-offs zwischen Aktivität und Stabilität, Schwierigkeiten bei der Vorhersage von Struktur- und Funktionsänderungen, Produktionsaufwand