Fra vaskepulver til medicin: Nu har forskere fået hul igennem til at forstå enzymers arbejdsuge

i POV Business/Viden af

POV BUSINESS // NY FORSKNING – Forskere har fundet en metode til at overvåge enkelte enzymer, imens de tygger sig igennem fedt. Det giver langt bedre forståelse af deres funktion og åbner derved mulighed for at ændre enzymernes sammensætning og dermed skræddersy deres egenskaber, så de kan bruges i industrien til at udvikle alt fra medicin til bioethanol. Sådan lyder det i et nyt studie fra Københavns Universitet, som er lavet i samarbejde med Novozymes.

Enzymer bliver brugt overalt i vores hverdag. Som små soldater nedbryder enzymerne i dit vaskepulver fedtpletter på tøjet, ligesom de bruges til at omdanne halm til bioethanol eller som hele basen for at skabe medicin.

Og nu har forskere fra Kemisk Institut på Københavns Universitet fundet en metode, hvormed man kan overvåge enzymernes arbejdsgange. Resultaterne er netop offentliggjort i tidsskriftet Scientific Report.

Afhængig af enzymet kan det være en fordel enten at forlænge selve arbejdstiden, eller gøre dem mere effektive når de arbejder. Det vil gøre mange industrielle processer både billigere og grønnere”
– Nikos Hatzakis

”Vi har ikke før kunne se, hvad enzymerne rent faktisk laver, når de er på arbejde. Det svarer til, at man før bare kunne se, at en person gik til og fra arbejde, men nu kan vi se, hvornår personen rent faktisk er aktiv på arbejde, og hvor effektivt det arbejde så er,” siger Søren Schmidt-Rasmussen Bohr, der skriver ph.d. om forskningen.

Han forklarer, at når det er muligt at overvåge enzymers og kortlægge hele deres arbejdsuge kan man målrettet ændre i enzymernes aminosyresammensætning, som direkte styrer enzymets funktion.

Målrettet udvikling af enzymer er et stort forskningsområde

Forskningsområdet, omkring design af enzymer, har så stor interesse internationalt, at Nobelprisen i Kemi sidste år blev givet inden for netop forskning i målrettet optimering af enzymer.

Når man ved, hvordan de forskellige aminosyrer i enzymerne arbejder, kan man nemlig skræddersy dem, så de enzymer, man ender ud med, er langt mere effektive. Det kunne fx være oplagt at designe enzymer til mere effektivt at nedbryde halm til biobrændsel, eller med det formål at skære ned på koncentrationen af enzymer i vaskepulver, fordi de tiloversblevne er så effektive, at de kan klare arbejdet selv.

”Afhængig af enzymet kan det være en fordel enten at forlænge selve arbejdstiden, eller gøre dem mere effektive når de arbejder. Det vil gøre mange industrielle processer både billigere og grønnere,” siger lektor Nikos Hatzakis, som leder forskningen.

Kan bruges til at lave billigere medicin og grønnere kemi

Men mest håber Søren Schmidt-Rasmussen Bohr på, at den nye metode kan være et skridt henimod at lave mere effektive enzymer til fremstilling af medicin, fordi det kan gøre lægemiddelproduktionen mindre giftig for miljøet. Mere effektive enzymer vil nemlig give færre spildprodukter og gøre det muligt at arbejde under lavere temperaturer, hvilket vil reducere CO2-udslippet.

”Hvis man kan få nogle bedre enzymer, kan man forenkle de kemiske processer, der skal til for at lave medicin, og det vil i sidste ende gøre medicinen billigere,” siger Søren Schmidt-Rasmussen Bohr.

Metoden observerer enzymernes position

Forskerne har kombineret metoden “Single Particle Tracking”, hvor de observerer enzymernes position og hastighed, med en avanceret databehandling som kan forudse, hvor lang tid enzymerne bruger på at henholdsvis arbejde og holde pause.

Hvis man kan få nogle bedre enzymer, kan man forenkle de kemiske processer, der skal til for at lave medicin, og det vil i sidste ende gøre medicinen billigere”
– Søren Schmidt-Rasmussen

Det man helt praktisk gør, er at anvende avancerede fluorescens mikroskoper, som kan zoome på nanoskala og observere enkelte enzymers bevægelse. Herefter udnyttes statistiske modeller til at bestemme, hvad enzymerne egentlig laver, når de bevæger sig hen over fedtet.

Indtil nu er meget af den målrettede udvikling af enzymer foregået ved, at man tilfældigt har byttet nogle aminosyrer ud med nogle andre, hvilket gør det meget kompliceret at fremstille de bedst mulige enzymer til et givent formål.

Fakta

Studiet Direct observation of thermomyces lanuginosus lipase diffusional states by Single particle tracking and their remodeling by mutations and inhibition er udgivet i Scientific Report

Studiet er foregået på Københavns Universitet i samarbejde med Novozymes, med midler fra både Velux Fonden og Carlsberg Fonden. ”Hatzakis Lab” er en del af Novo Nordisk center for Protein Research (CPR). Forskergruppen er leder af lektor Nikos Hatzakis

 

Denne artikel er en redigeret udgave af originalen, som kan findes hos vores samarbejdspartner, Københavns Universitet.


Modtag POV Weekend gratis, følg os på Facebook
– eller støt vores arbejde

Læser du POV fast eller kun lejlighedsvis? Hver fredag samler vi ugens væsentligste analyser, anmeldelser og essays i ugebrevet POV Weekend.
Det er gratis, og du kan tilmelde dig her.

Har du mulighed for at støtte POV som åbent og uafhængigt dansk medie, kan du gøre det som støtteabonnent her.


Foto: Unsplash

Modtag POV Weekend, følg os på Facebook – eller støt vores arbejde

Modtag ugens væsentligste analyser, anmeldelser og essays i POV Weekend – hver fredag morgen.
Det er gratis, og du kan tilmelde dig her  Pil mod højre

POV er et åbent og uafhængigt dansk non-profit medie.
Har du mulighed for at støtte vores arbejde? Bliv frivilligt støttemedlem her  Pil mod højre

POINT of VIEW International er et uafhængigt, digitalt kvalitetsmedie, der publicerer journalistik i form af nyhedsanalyser, anmeldelser, klummer, essays, debatindlæg samt kurateret borgerjournalistik indenfor især samfunds-, kultur-, erhvervs- og udlandsstof.

Siden POV blev grundlagt 1. februar 2016, har mediet udviklet sig til et etableret og anerkendt, mellemstort online medie med mere end 700 bidragsydere, der publiceres i ugebrevet POV Weekend, på pov.international, Facebook, Instagram, Twitter og LinkedIn.

Seneste artikler om POV Business