Novi mikrobioreaktorji za širitev kemijskega prostora prilagodljivih kiralnih aminov
Šifra projekta: N2-0342
Vodja projekta: prof. dr. Polona Žnidaršič Plazl
Trajanje projekta: 1. 3. 2024 - 28. 2. 2027
Povzetek:
Vključevanje biokatalize v kemijske procese je bilo v skladu s sporočilom EU o Kemikalijah za trajnostni razvoj opredeljeno kot ena od petih ključnih omogočitvenih tehnologij. Ta projekt se osredotoča na razvoj novih biokatalitskih poti za pridobivanje enantiomerno čistih kiralnih 3D heterociklov z amino ali alkoholnimi funkcionalnimi skupinami kot primernimi kiralnimi 3D fragmenti za odkrivanje zdravil na podlagi fragmentov. Za učinkovito izvajanje biotransformacij bomo uporabili nove pristope za imobilizacijo encimov v učinkovitih mikrobioreaktorskih sistemih. Zapolnjevanje neraziskanega kemijskega prostora raznolikih knjižnic, ki vključujejo obe enantiomeri številnih 3D heterociklov s kiralnimi aminskimi ali alkoholnimi funkcionalnimi skupinami, daje možnost za razvoj novih metod za odkrivanje zdravil na osnovi fragmentov, ki pravilno upoštevajo kiralnost med virtualnim presejanjem. Predvideno je, da bodo te spojine postale dostopne z asimetrično biotransformacijo prokiralnih 3D heterocikličnih ketonov, ki jih je enostavno pripraviti, s pomočjo ustreznih transaminaz (TA), reduktivnih aminaz (RA) in ketoreduktaz (KRED).
Cilji:
• Pregled TA, RA, KRED in lipaz in njihov inženiring za prilagajanje 3D heterocikličnim substratom podobnim kiralnim fragmentom, ter izboljšanje obratovalnih lastnosti tarčnih encimov.
• Načrtovanje in uporaba različnih pretočnih mikroreaktorjev z imobiliziranimi encimi (TA, RA, KRED ali lipazami) za sintezo kiralnih 3D heterocikličnih substratov.
• Matematično modeliranje in povečanje obsega biokatalitskih procesov s TA, RA, KRED in hidrolazami v mikropretočnih sistemih.
Sodelujoče institucije:
- Tehniška in ekonomska univerza v Budimpešti, Fakulteta za kemijsko inženirstvo in bioinženirstvo (Oddelek za organsko kemijo in tehnologijo, Oddelek za uporabno biotehnologijo in živilstvo), Madžarska
Člani raziskovalne skupine:
Slovenski del raziskovalne skupine sestavljajo:
- prof. dr. Polona Žnidaršič Plazl,
- prof. dr. Igor Plazl,
- dr. Tadej Menegatti,
- Mojca Seručnik,
- Borut Šketa.
- Vodja madžarskega dela raziskovalne ekipe: prof. dr. Laszlo Poppe