Evoluční cestování časem umožňuje výzkum a vývoj enzymů

Vědci nedávno použili důmyslné evoluční cestování časem při výzkumu enzymů. Stopovali přitom evoluci enzymu adenylát kinázy (AK), který náleží do starobylé výbavy mnoha organismů.

Magnus Wolf-Watz ze švédské Ume? University a jeho kolegové se zaměřili na archaea, která představují jednu ze tří základních vývojových linií dnešního života. Zkoumali pozoruhodnou skupinu Asgard (Asgardarchaeota), objevenou teprve v roce 2015, která podle všeho zahrnuje nejbližší známé příbuzné eukaryot. V rámci Asgardu Wolf-Watzův tým analyzoval enzym AK u archaeí skupiny Odinarchaeota. Již dříve přitom zkoumali lidské varianty tohoto enzymu AK1 a AK3.

Enzym AK u archaeí obsahuje tři kopie enzymu, jde tedy o trimer. Tyto kopie jsou navzájem provázané do helikální struktury. U lidských verzí kvůli mutacím kvůli takovému provázání nedochází. Lidské enzymy AK1 a AK3 fungují nezávisle a jsou asi tisíckrát aktivnější než u skupiny Odinarchaeota.

Jak uvádí Wolf-Watz, trimer by mohl být stabilnější v extrémním prostřední hydrotermálních průduchů, v nichž odinarchaeota žijí. Lidské varianty enzymy AK zřejmě směnily tuto termostabilitu za vyšší enzymatickou aktivitu, která je důležitá pro chladnější prostředí.

V budoucnu chtějí badatelé na základě získaných poznatků vytvářet nové enzymy, pro využití v syntéze organických látek nebo při vývoji léků. Rovněž plánují podobně zkoumat další enzymy archaeí ze skupiny Odinarchaeota a sledovat jejich evoluční historii.

Autor: RNDr. Stanislav Mihulka, Ph.D.

Líbil se Vám tento článek? Doporučte jej svým známým.

Více informací najdete zde: