Prijeđite na glavni sadržaj

Enzimska sinteza fluoriranih kiralnih građevnih blokova (EnzyFluor)

Kategorija
Projekti Hrvatske zaklade za znanost
Šifra projekta
IP-2018-01-4493
Iznos financiranja
850.000
HRK
Datum početka
1.10.2018.
Datum završetka
30.9.2022.
Status
Aktivan

Zavod za organsku kemiju i biokemiju

Predloženi projekt usmjeren je na dizajniranje enzimskih transformacija kojima se polazeći iz epoksida, mogu pripraviti sintetski korisni fluorirani kiralni građevni blokovi. Halogenhidrin-dehalogenaze (HHDH), relativno nova i još uvijek nedovoljno istražena grupa enzima, koristit će se kao biokatalizatori. Fokus istraživanja će biti na procjeni utjecaja organskih otapala kao medija za provođenje ovih biotransformacija. Upotreba organskih otapala može imati prednosti u slučaju HHDH-kataliziranih reakcija. Prvenstveno se to odnosi na povećanje topljivosti i stabilnosti supstrata, što rezultira većim prinosom produkata. Ciljane transformacije su reakcije otvaranja fluoriranih derivata arilnih epoksida u prisutnosti natrij azida i natrij cijanida kao nukleofila. U reakcijama će se ispitati niz divljih tipova te genetski optimiziranih enzima radi odabira biokatalizatora s najboljim katalitičkim svojstvima. Korištenjem molekulskog uklapanja i metoda QM/MM odredit će se važni sterički i elektronski faktori koji utječu na katalitičku aktivnost, enantio- i/ili regioselektivnost reakcija. Metode molekulske dinamike koristit će se i za ispitivanje utjecaja organskog otapala na strukturu, dinamiku i katalitičku aktivnost enzima. Nadalje, ispitat će se različita organska otapala u smjesi s vodom (monofazni i dvofazni sustavi) ili čista, kao medij za provođenje enzimskih reakcija. Na odabranim sustavima odredit će se kinetike enzimskih reakcija, te utvrditi operacijska stabilnost enzima. Kombinacijom kinetičkog i reaktorskog modela (matematički model) moguće je odrediti najbolju vrstu reaktora za ispitivanu reakciju i pronaći optimalne početne uvjete kako bi se postigla visoka produktivnost, konverzija supstrata i prinos produkata bez opsežnog eksperimentalnog rada. Razvijen matematički model može se koristiti kao osnova za povećanje odabranih reakcija (scale-up). Da bi se ispunili ciljevi projekta, primjenit će se koordinirani interdisciplinarni pristup u kojem se molekularna biologija, organska kemija i biokataliza dopunjuju s biokemijskim inženjerstvom i molekulskim modeliranjem.

SURADNICI

Prof. dr. sc. Zvjezdana Findrik Blažević

Dr. sc. Višnja Stepanić

Dr. sc. Irena Dokli

Dr. sc. Martina Sudar

mag. ing. oecoing. Nevena Milčić

mag. ing. bioproc. Petra Marin

PUBLIKACIJE NA PROJEKTU

Irena Dokli, Nevena Milčić, Petra Marin, Marina Svetec Miklenić, Martina Sudar, LixiaTang, Zvjezdana Findrik Blažević, Maja Majerić Elenkov, Halohydrin dehalogenase-catalysed synthesis of fluorinated aromatic chiral building blocks, Catal. Commun. 152 (2021) 106285.

Zvjezdana Findrik Blažević, Nevena Milčić, Martina Sudar, Maja Majerić Elenkov, Halohydrin Dehalogenases and Their Potential in Industrial Application – A Viewpoint of Enzyme Reaction Engineering, Adv. Synth. Catal. 363 (2021) 388-410.

SUDJELOVANJE NA SKUPOVIMA

  1. XIII. susret mladih kemijskih inženjera, 20. i 21. veljače 2020., Zagreb:

Nevena Milčić, Marko Pranić, Martina Sudar, Zvjezdana Findrik Blažević, Maja Majerić Elenkov, Kinetička karakterizacija halogenhidrin dehalogenaze pri sintezi fluoroaromatskih vicinalnih azidoalkohola; usmeno izlaganje.

 Petra Marin, Nevena Milčić, Irena Dokli, Martina Sudar, Zvjezdana Findrik Blažević, Maja Majerić Elenkov, Biokatalitička azidoliza fluorosupstituiranih derivata stiren-oksida; postersko izlaganje.

Financiranje:
hrzz-hr

Ova stranica koristi kolačiće

neki od tih kolačića nužni su za ispravno funkcioniranje stranice, dok se drugi koriste za praćenje korištenja stranice radi poboljšanja korisničkog iskustva.

Za više informacija pogledajte naše uvjete korištenja.

  • Kolačići koji su nužni za ispravno funkcioniranje stranice. Moguće ih je onemogućiti u postavkama preglednika.