Directed evolution of the S1 subsite specificity of trypsin

Proteasen spielen eine Schlüsselrolle in vielen physiologischen, pathologischen und biotechnologischen Prozessen. Insbesondere die Familie der Trypsin-ähnlichen Serinproteasen (auch bekannt als S1A Proteasen) waren Gegenstand umfassender Studien hauptsächlich hinsichtlich ihrer proteolytischen Spezifität. Die meisten wenn nicht sogar alle bislang bekannten Vertreter dieser Familie besitzen eine ausgeprägte Spezifität für den N-terminal der Spaltstelle gelegenen Aminosäurerest (P1 Rest). Vorangegangene Studien der Antragsteller dieses Projektes konzentrierten sich auf das Struktur-basierte Enzymdesign mit der Zielstellung der Manipulation der Substratspezifität von Trypsin oder dessen Optimierung für Peptidsynthesereaktionen. Obwohl teilweise erfolgreich, zeigten sich in beiden Fällen die Grenzen dieser Methode vor allem hinsichtlich der Erzeugung neuer Enzymspezifität. Um diese zu überwinden sollte der Ansatz der gerichteten Evolution einen geeigneten Ausweg darstellen.