Entdeckung und Design promiskuitiver Acyltransferase‐Aktivität in Carboxylesterasen der Familie VIII

Promiskuitive Acyltransferase‐Aktivität ist die Eigenschaft mancher Hydrolasen, in wässriger Lösung Acyltransfer statt Hydrolyse zu katalysieren. Niedrige Enantioselektivität bzw. Effizienz, signifikante Produkthydrolyse und das begrenzte Substratspektrum bekannter Acyltransferasen stellen erhebliche Nachteile für industrielle Anwendungen dar. Durch aktivitätsbasiertes Screening von Hydrolasen konnte die Carboxylesterase EstCE1 aus der Familie VIII als beispiellos effiziente Acyltransferase identifiziert werden. EstCE1 kann die irreversible Amidierung und Carbamoylierung von Aminen in Wasser katalysieren, wie hier am Beispiel der Synthese des Wirkstoffs Moclobemid gezeigt. Detaillierte Struktur‐Funktions‐Analysen basierend auf der hier gelösten Kristallstruktur von EstCE1 identifizierten ein Sequenz‐Motiv, das sich als bedeutsam für die promiskuitive Acyltransferase‐Aktivität herausstellte. Die Übertragung dieses Motivs führte zur Umwandlung einer “Hydrolase” in eine “Acyltransferase”.