Lezione 13: Le isomerasi BIOCATALISI Dr. Davide Tessaro A. 2008 -2009.

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1 Lezione 13: Le isomerasi BIOCATALISI Dr. Davide Tessaro A.

2 Classificazione EC 5.1 racemasi ed epimerasi (invertono uno stereocentro); EC 5.2 isomerasi cis-trans (interconvertono isomeri cis-trans) EC 5.3 isomerasi degli zuccheri, tautomerasi (interconvertono aldosi e chetosi, catalizzano la tautomeria cheto-enolica) EC 5.4 mutasi (catalizzano il trasferimento interno di un sostituente) EC 5.5 cicloisomerasi (catalizzano la formazione di un anello)

3 Tipi di isomerasi

4 AA racemasi Per la produzione naturale di D-AA Importanti per la DKR
Possono essere PLP-dipendenti (Ala racemasi, ACL racemasi) Possono non richiedere cofattori (Glu racemasi)

5 Ala racemasi

6 ACL racemasi

7 Glu racemasi

8 Asp racemasi Può essere sfruttata per produrre D-Ala

9 Idantoina racemasi

10 N-Acil-AA racemasi Combinando tale enzima con un’acilasi selettiva, si ottiene una DKR. I due enzimi possono essere coimmobilizzati in un reattore

11 Mandelato racemasi

12 Esempio: deracemizzazione
Risoluzione e racemizzazione avvengono in condizioni diverse: in questo caso non è possibile una procedura “one pot”

13 Altre isomerasi

14 Xilosio isomerasi

15 Xilosio isomerasi

16 Xilosio isomerasi Queste isomerasi sono metalloenzimi: richiedono Co2+o Mg2+ La reazione è leggermente endotermica ed è reversibile: a 55°C la conversione di equilibrio è intorno al 50% Per evitare la formazione di sottoprodotti, si massimizza la velocità usando alte concentrazioni di enzima Vengono usati diversi reattori in parallelo, contenenti enzimi di diversa età, in maniera strettamente controllata (per un impianto da 1000 t si usano 20 reattori) L’edotto va accuratamente purificato (filtrazione, uso di carbone attivo, scambio ionico) per evitare deattivazione e intasamento del letto catalitico si ottiene HFCS al 42% di fruttosio (53% glucosio) oppure al 55% di fruttosio (41% glucosio) il tempo di emivita dell’enzima è di più di 100 giorni. Esso viene sostituito quando l’attività decade di circa il 12.5% si opera a 55°C per evitare infezioni microbiche, anche se l’enzima non è stabilissimo in queste condizioni

17 Xilosio isomerasi