Prijeđite na glavni sadržaj

Enzimska sinteza fluoriranih kiralnih građevnih blokova (EnzyFluor)

Kategorija
Projekti Hrvatske zaklade za znanost
Šifra projekta
IP-2018-01-4493
Ukupan iznos financiranja projekta
850.000
HRK
Datum početka
1.10.2018.
Datum završetka
31.1.2023.
Status
Završen

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 Švaco

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

14th ÖGMBT Annual Meeting "Life Sciences - now more than ever",  19.-22. rujna 2022.,  Beč, Austrija

   Nevena Milčić, Ana-Katarina Marić, Martina Sudar, Maja Majerić Elenkov, Zvjezdana Findrik Blažević, Biocatalytic synthesis of enantioenriched product – reaction engineering approach; postersko izlaganje.

 BioCat2022: 10th International Congress on Biocatalysis,  28. kolovoza – 1. rujna 2022., Hamburg, Njemačka

   Nevena Milčić, Višnja Stepanić, Ivo Crnolatac, Zvjezdana Findrik Blažević, Zlatko Brkljača, Maja Majerić Elenkov, DMSO-induced structural and catalytic changes in C-type halohydrin dehalogenase; postersko izlaganje.

   Nevena Milčić, Petra Švaco, Višnja Stepanić, Irena Dokli, Martina Sudar, Zvjezdana Findrik Blažević, Zlatko Brkljača, Maja Majerić Elenkov, Access to fluorinated chiral building blocks by employing two enantiocomplementary HHDHs; postersko izlaganje.

   Nevena Milčić, Petra Švaco, Višnja Stepanić, Irena Dokli, Martina Sudar, Zvjezdana Findrik Blažević, Zlatko Brkljača, Maja Majerić Elenkov, Access to fluorinated chiral building blocks by employing two enantiocomplementary HHDHs; postersko izlaganje.

Regional Biophysics Conference 2022, 22.-26. 2022., Peč, Mađarska

   Višnja Stepanić, Zlatko Brkljača, Nevena Milčić, Ivo Crnolatac, Zvjezdana Findrik Blažević, Maja Majerić Elenkov, Elucidation of DMSO effects on catalytic activity of halohydrin dehalogenase HheC by molecular dynamics; usmeno izlaganje.

Enzyme Engineering XXVI , 22.-27. svibnja 2022.,  Dallas, Texas, SAD

   Nevena Milčić, Petra Švaco, Martina Sudar, Maja Majerić Elenkov, Zvjezdana Findrik Blažević, Assessment of C-type halohydrin dehalogenase stability; postersko izlaganje.

XIV. susret mladih kemijskih inženjera, 24. i 25. veljače 2022., Zagreb, Hrvatska

   Nevena Milčić, Petra Švaco, Mirela Kovačević, Magdalena Kolić, Krešimir Kos, Martina Sudar, Katja Vasić, Gordana Hojnik Podrepšek, Mateja Primožič, Maja Leitgeb, Maja Majerić Elenkov, Zvjezdana Findrik Blažević, Imobilizacija halogenhidrin-dehalogenaze metodom kapsuliranja u metalo-organske mreže; postersko izlaganje.

27HSKIKI : 27th Croatian Meeting of Chemists and Chemical Engineers, 5-8. listopada 2021, Veli Lošinj, Hrvatska

   Nevena Milčić, Martina Sudar, Zvjezdana Findrik Blažević, Maja Majerić Elenkov,  Solvent tolerance of halohydrin dehalogenases; usmeno izlaganje.

   Petra Marin, DenisVadlja, Nevena Milčić, Zvjezdana Findrik Blažević, Zvjezdana, Maja Majerić Elenkov, Lyophilization conditions for the stabilization of halohydrin dehalogenases; postersko izlaganje.

Multistep Enzyme Catalyzed Processes Congress, 2021. (online)

   Nevena Milčić, Martina Sudar, Zvjezdana Findrik Blažević, Maja Majerić Elenkov, Kinetic characterization of C-type halohydrin dehalogenase in the synthesis of enantiopure fluoroaromatic compounds; postersko izlaganje.

BIOTRANS2021, 19.-22. srpnja 2021. (online)

   Nevena Milčić, Martina Sudar, Zvjezdana Findrik Blažević, Maja Majerić Elenkov, Activity and operational stability of halohydrin dehalogenases in aqueous-organic biphasic systems; postersko izlaganje.

   Irena Dokli, Nevena Milčić, Petra Marin, Martina Sudar, Zvjezdana Findrik Blažević, Maja Majerić Elenkov, Halohydrin dehalogenase-catalysed synthesis of fluorinated aromatic chiral building blocks; postersko izlaganje.

EFB2021: European Federation of the Biotechnology, 10.-14. svibnja 2021.  (online)

   Nevena Milčić, Martina Sudar, Irena Dokli, Maja Majerić Elenkov,  Zvjezdana  Findrik  Blažević, Mathematical modelling and optimization of (R)-2-azido-1-(4-              trifluoromethyl-phenyl)-ethanol synthesis catalysed by halohydrin dehalogenase;  postersko izlaganje.

BNCM 2021: 6th International Conference on Biocatalysis in Non-Conventional Media, 6.-8. svibnja 2021. (online)

   Petra Marin, Maja Majerić Elenkov, Activity and stability of lyophilized halohydrin dehalogenase; postersko izlaganje.

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.

NAGRADE / PRIZNANJA:

Srce – Izabella: Priznanje timu EnzyFluor za najzahtjevnije računanje uporabom klastera Isabella u 2021. godini.

 

DIPLOMSKI RADOVI:

Martina Čičak, Provjera valjanosti kinetičkog modela biokatalitičke sinteze fluoriranog azidoalkohola u različitim tipovima reaktora, 2022., diplomski rad, Fakultet kemijskog inženjerstva i tehnologije, Zagreb.

Ana-Katarina Marić, Provjera valjanosti kinetičkog modela biokatalitičke sinteze fluoriranog cijanoalkohola u različitim tipovima reaktora, 2022., diplomski rad, Fakultet kemijskog inženjerstva i tehnologije, Zagreb

Emanuel Tomljenović, Validacija modela biokatalitičke sinteze (R)-2- azido-1-(4-trifluorometil-fenil)-etanola u šaržnom reaktoru, 2021., diplomski rad, Fakultet kemijskog inženjerstva i tehnologije, Zagreb

Ivana Bigor, Dehalogenacija 1,3-dikloro-2-propanola u prisustvu halogenhidrin-dehalogenase, 2021., diplomski rad, Fakultet kemijskog inženjerstva i tehnologije, Zagreb

Lorena Mateša, Sinteza cijanoalkohola katalizirana halogenhidrin- dehalogenazom, 2021., diplomski rad, Fakultet kemijskog inženjerstva i tehnologije, Zagreb

Marko Pranić, Evaluacija fluoriranih derivata stiren oksida kao supstrata halogenhidrin-dehalogenaze, 2020., diplomski rad, Fakultet kemijskog inženjerstva i tehnologije, Zagreb

Petra Marin (Švaco), Biokatalizička azidoliza fluoriranih derivata stiren oksida, 2020., diplomski rad, Prehrambeno-biotehnološki fakultet, Zagreb

Valentina Ević, Kinetička rezolucija fluoriranih alkohola katalizirana lipazama, 2019., diplomski rad, Prirodoslovno-matematički fakultet, Zagreb

Financiranje:

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.

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