바이오레트로합성

바이오레트로 합성은 저렴한 전구체와 진화된 ^[1]효소로부터 유기 화학 물질을 합성하는 기술이다.이 기술은 유전학자 Norman ^[2]Horowitz가 1945년에 제안한 역진화 가설을 기반으로 한다.

기술.

이 기술은 표적에서 역방향으로 작용하여 전구체 분자와 그것을 표적으로 변환하는 효소를 식별하고, 그리고 단순하고 저렴한 ^[1]분자가 시리즈의 시작이 될 때까지 첫 번째 전구체, 그리고 계속해서 생산할 수 있는 두 번째 전구체를 식별한다.

각 전구체에 대해 효소는 보다 생산적인 버전을 만들기 위해 유도 돌연변이와 자연 선택을 사용하여 진화된다.허용 가능한 생산성이 ^[1]달성될 때까지 진화 과정을 여러 세대에 걸쳐 반복할 수 있습니다.

이 프로세스에는 고온, 고압, 이국적인 촉매 또는 ^[1]비용을 증가시킬 수 있는 기타 요소가 필요하지 않습니다.

하나의 전구체의 생산을 증가시키는 효소 "최적화"는 동일한 전구체 생산성 개선이 여러 표적 ^[1]분자에 걸쳐 잠재적으로 활용될 수 있다는 점에서 누적된다.

2014년에 이 기술은 HIV 약물인 ^[2]디다노신을 생산하기 위해 사용되었다.

특정 ^[2]효소의 존재 하에서 특정 화학적 변환이 이루어졌을 때 디다노신(didanosine)으로 전환될 수 있는 보다 단순한 분자가 확인되었다.

효소를 만드는 유전자는 리보키나아제 ^[2]공학을 사용하여 각 복제에 무작위 돌연변이를 추가하면서 "복사"되었다.

돌연변이 유전자는 대장균에 삽입되어 (현재 돌연변이된) 효소를 생성하는 데 사용되었다.그 후 효소는 전구체와 혼합되어 가장 많은 양의 디다노신을 생성하는 돌연변이 효소가 유지되고 복제되었다.한 돌연변이가 디다노신 ^[2]생산을 50배 증가시켰다.

디다노신 대신 첫 번째 전구체를 사용하여 더 단순한 전구체와 그것을 생산하기 위한 효소를 찾는 첫 번째 단계를 반복했다.한 변이 효소는 뉴클레오시드 ^[2]생산량을 9,500배 증가시켰다.

세 번째 역행은 디데옥시리보스라는 단순하고 저렴한 설탕으로 시작하여 3단계 ^[2]순서로 디다노신을 생산하게 했다.