ИСТИНА

Оксидаза D-аминокислот (DAAO, КФ 1.4.3.3) катализирует реакцию окисления D аминокислот до соответствующих α кетокислот с выделением пероксида водорода и иона аммония. Данный фермент находит широкое практическое применение. Наиболее важным является крупнотоннажный процесс получения 7-аминоцефалоспорановой кислоты, из которой затем получают цефалоспориновые антибиотики различных поколений [1]. Также DAAO используется в тонком органическом синтезе, синтез неприродных L-аминокислот и т.д. Интересным направлением является создание портативных сенсоров различные на D аминокислоты. Зная уровень отдельных D-аминокислот, можно прогнозировать развитие нейродегенеративных заболеваний, оценить биологический возраст различных тканей, оценить качество продуктов питания и т.д. DAAO играет важные физиологические функции в организмах млекопитающих, участвуя в регуляции уровня различных D-аминокислот. В свою очередь D-аминокислоты регулируют различные процессы жизнедеятельности. В микроорганизмах оксидаза D-аминокислот включена в метаболические пути и позволяет использовать D аминокислоты как источник энергии. Кроме того, дрожжи могут использовать D-аминокислоты как антибактериальный агент, поскольку у многих бактерий D-аминокислоты включены в состав пептидогликана клеточной стенки. При аннотации генома метилотрофных дрожжей Ogataea parapolymorpha DL-1 было обнаружено 6 генов, предположительно кодирующих оксидазы D-аминокислот. Это является необычным случаем и для понимая функции данных ферментов было решено выделить их и охарактеризовать. В данной работе были выделены, очищены и охарактеризованы 5 их 6-ти оксидаз D аминокислот из дрожжей Ogataea parapolymorpha DL-1. По результатам SDS-PAGE все ферменты обладали чистотой более 90%. Были определены профили субстратной специфичности с различными D-аминокислотами, определены зависимости активностей и стабильностей от pH и температуры. Для сравнительных характеристики изученных ферментов были получены модельные структуры с использованием сервиса RoseTTAFold [2], проведена молекулярная динамика и докинг субстратов с наименьшими значениями констант Михаэлиса. Полученные результаты позволили сделать выводы о связи структуры и каталитических параметров фермента. Работа выполнена при поддержке Российского фонда фундаментальных исследований (грант № 21-34-70040). 1. Atroshenko D.L., Shelomov M.D., Zarubina S.A., Golubev I.V., Savin S.S., Tishkov V.I. Multipoint TvDAAO mutants for cephalosporin C bioconversion. International Journal of Molecular Sciences, 2019, v.20, p.4412-4412 2. Baek M., DiMaio F., Anishchenko I., et al. Accurate prediction of protein structures and interactions using a three-track neural network. Science, 2021, v.373, p.871-876