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Acyltransferase LovD as a Simvastatin Synthase: Mutational Deconvolution, Design, Substrate Scope and Immobilization
Identificadores del recurso
Procedència
(DIALNET - Tesis doctorales)Fitxa
- Títol:
- Acyltransferase LovD as a Simvastatin Synthase: Mutational Deconvolution, Design, Substrate Scope and Immobilization
- Descripció:
- In this doctoral thesis, a systematic study of the acyltransferase enzyme LovD from the fungus Aspergillus terreus, which was previously modified by directed evolution for the improved production of the anti-cholesterol drug simvastatin from monacolinic acid J, is performed. First, an analysis of the features affecting the catalytic activity of the enzyme throughout the different rounds of directed evolution (competition between thioesterase, acyltransferase and hydrolase activities, inhibition by substrate and thermal stability), is described, and new variants with fewer mutations and comparable catalytic activities are designed. Second, a rational design of native LovD is performed using computational methods for sequence diversification and molecular dynamics. Then, the value of vinyl and para-nitrophenyl esters as efficient alternatives to thioesters as acyl donor agents is described. Finally, the immobilization of a designed LovD variant on different solid supports with different characteristics is accomplished, and the properties of the resulting biocatalysts are analyzed in detail using biophysical techniques. The conditions for the efficient synthesis of simvastatin using continuous flow reactors with potential interest for industrial production, were optimized.
- En la presente tesis doctoral se lleva a cabo un estudio sistemático de la enzima aciltransferasa LovD presente en el hongo Aspergillus terreus, modificada mediante evolución dirigida para la producción mejorada del fármaco anti-colesterol simvastatina a partir de ácido monacolínico J. En primer lugar, se describe un análisis de los factores que influyen en la actividad catalítica de dicha enzima a lo largo de las distintas rondas de evolución dirigida (competición entre actividades tioesterasa, aciltransferasa e hidrolasa, inhibición por sustrato y estabilidad térmica), y se diseñan nuevas variantes con un menor número de mutaciones y actividades catalíticas comparables. En segundo lugar, se lleva a cabo un diseño racional de la variante nativa de LovD empleando métodos computacionales para diversificación de secuencia y dinámica molecular. A continuación, se describe la utilidad de ésteres de vinilo y para-nitrofenilo como alternativas eficientes al empleo de tioésteres como agentes donadores de grupos acilo. Por último, se describe la inmovilización de una variante diseñada de LovD en distintos soportes sólidos con características diferentes y se analizan en detalle las propiedades de dichos biocatalizadores mediante técnicas biofísicas, optimizándose las condiciones de producción en reactores continuos de flujo para una síntesis de simvastatina eficiente con potencial aplicación a nivel industrial.
- Idioma:
- English
- Autor/Productor:
- García Marquina, Guillermo
- Editor:
- Universidad de La Rioja (España)
- Otros colaboradores/productores:
- Corzana López, Francisco (Universidad de La Rioja)
- Jiménez Oses, Gonzalo (Universidad de La Rioja)
- López Gallego, Fernando (Universidad de La Rioja)
- Drets:
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- Data:
- 2022-03-04
- Tipo de recurso:
- text (thesis)
- Format:
- application/pdf