Yleiset kysymykset
Osataanko valmistaa keinotekoisia entsyymejä, joiden ominaisuudet tiedettäisiin etukäteen?
Jotta voidaan suunnitella entsyymi, joka katalysoi tiettyä reaktiota, täytyy tuntea tarkasti kaikki ne entsyymin rakenteessa oleelliset yksityiskohdat, jotka luovat kohdemolekyylin sitoutumiselle otollisen tilan ja lisäksi
tuovat katalyyttiset ryhmät sopiviin paikkoihin kohdemolekyylin reagoiviin kohtiin nähden. Tämäkään ei vielä riitä, sillä usein kaukanakin aktiivisesta keskuksesta on alueita, jotka vaikuttavat välillisesti entsyymireaktioon, esimerkiksi osallistumalla entsyymin eri osien väliseen liikkeeseen. Tällaisia piirteitä entsyymin rakenteessa voidaan selvittää olemassa olevien entsyymien osalta rakennetutkimuksen menetelmillä, mutta niiden suunnittelu olisi erittäin haastavaa, sillä polypeptidiketjujen laskostumisen lainalaisuuksia ei tunneta tarpeeksi.
Urakkaa voitaisiin kenties helpottaa suunnittelemalla uusi aktiivisuus valmiiseen runkoon, joka voisi olla muukin kuin polypeptidirunko. Mikäli haluttuihin ominaisuuksiin kuuluisi lisäksi esimerkiksi tietyn entsyymitehokkuuden tai parantuneen stabiilisuuden aikaansaaminen puhtaasti suunnittelemalla, vastaus on ei.
Uusia entsyymiaktiivisuuksia ja entsyymien parantelua tehdään yhdistämällä rakennetutkimusta ja erilaisia mutatointimenetelmiä, joissa tunnetun entsyymin aktiivisuutta muutellaan evoluutiota matkimalla kohti haluttua aktiivisuutta. Tällöin tosin suunnittelu muuttuu paljolti seulonnaksi. Kysymys on siis perin hankala ja vastaus periaatteessa kyllä, mutta käytännössä tämä on vielä hyvin vaikeaa.
Tuomo Glumoff
Biokemian lehtori
Oulun yliopisto