Enzymtechnik
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Abstrakt

Erwartung der Michaelis-Menten-Konstante in der Reaktion der Beta-Cellobiosidase mit Lactosid als Substrat

Von Ossowski

Das Michaelis-Menten-Konstant Km ist wichtig, um die Eigenschaften von Enzymen und ihre Beziehung zu Substraten und verschiedenen Bedingungen in biochemischen Reaktionen zu verstehen. Obwohl die schnelle Verbesserung durch enzymatische Analysen bestätigt wird, muss der Km-Wert in jedem Protein unter verschiedenen Bedingungen tatsächlich separat berechnet werden. Andererseits bieten die neuesten Computerverfahren und die Bioinformatik die Möglichkeit, Km in Verbindung mit verschiedenen Substraten unter verschiedenen Bedingungen theoretisch vorherzusagen. Cellulose-1,4-beta-Cellobiosidase ist ein Protein, das bei der Cellulosehydrolyse für die Biokraftstoffindustrie verwendet wird, und es werden enorme Anstrengungen unternommen, um seine Produktivität durch die Suche nach neuen Beta-Cellobiosidase-Stämmen sowie durch enzymatisches Design zu verbessern. Daher wird es als wichtig erachtet, Methoden zu entwickeln, um den Km-Wert in der Beta-Cellobiosidase-Reaktion vorherzusagen. In dieser Studie wurden die Daten der Aminosäureeigenschaften in Beta-Cellobiosidase, pH-Wert und Temperatur als Reaktion und Lactosid als Substrat als Indikatoren ausgewählt, um die Km-Werte durch Feedforward-Backpropagation-Neuralnetzwerke vorherzusagen, und das Lösch-1-Faltblatt wurde verwendet, um das Vorhersagemodell zu bestätigen. Die Ergebnisse zeigen, dass 11 von 25 getesteten Aminosäureeigenschaften als Indikatoren fungieren könnten und dass die Wahrscheinlichkeit der Aminosäureverteilung der beste Indikator zu sein schien. Die zweischichtige Struktur des Neuralnetzwerkmodells war für die einleitende Filterung ausreichend. In Übereinstimmung mit früheren Studien war die Km-Abschätzung enzymatischer Reaktionen unter Verwendung von Daten zur Molekülzusammensetzung und Reaktionsbedingungen mit Neuralnetzwerkmodellen vorhersehbar.