BIOCATALISIBIOCATALISI A. 2008 -2009 Dr. Davide Tessaro Lezione 13: Le isomerasi.
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BIOCATALISI
A.A.
2008 -2009
Dr. Davide Tessaro
Lezione 13:Le isomerasi
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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)
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Tipi di isomerasi
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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)
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Ala racemasi
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ACL racemasi
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Glu racemasi
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Asp racemasi
Può essere sfruttata per produrre D-Ala
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Idantoina racemasi
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N-Acil-AA racemasi
Combinando tale enzima con un’acilasi selettiva, si ottiene una DKR. I due enzimi possono essere coimmobilizzati in un reattore
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Mandelato racemasi
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Esempio: deracemizzazione
Risoluzione e racemizzazione avvengono in condizioni diverse: in questo caso non è possibile una procedura “one pot”
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Altre isomerasi
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Xilosio isomerasi
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Xilosio isomerasi
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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
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Xilosio isomerasi