Lipase 는 유기합성, 입체이성질체의 분리, 지방변형 등 최근 여러 공정들에 활용되고 있는 효소이다. 이러한 공정을 설계, 조업하는데 있어서 효소의 반응 메커니즘 이해는 매우 중요한 요소가 된다. 하지만 실험을 통해서 효소 반응의 메커니즘을 해석하는 데는 반응의 ...
Lipase 는 유기합성, 입체이성질체의 분리, 지방변형 등 최근 여러 공정들에 활용되고 있는 효소이다. 이러한 공정을 설계, 조업하는데 있어서 효소의 반응 메커니즘 이해는 매우 중요한 요소가 된다. 하지만 실험을 통해서 효소 반응의 메커니즘을 해석하는 데는 반응의 전이상태 및 중간체를 확인하기가 어렵고, 또한 중간체의 에너지 계산이 불가능하기 때문에 그 한계가 있다. 이를 보완하기 위한 방법으로서 컴퓨터를 이용한 분자 모델링을 활용할 수 있다. 효소반응의 계산에 적절하다고 알려져있는 양자역학/분자역학 방법을 적용하여 효소와 기질의 형태변화(Conformational change)와 수반되는 에너지장벽(Energy barrier)를 통해, 효소의 반응 메커니즘을 규명한다. PDB 데이터를 활용하여, Candida antarctica Lipase B (Novozyme 435) 와 ester 의 complex structure에 대해 분자동역학 시뮬레이션(Molecular dynamics simulation)을 시행하였고, Trajectory 분석으로부터 반응 메커니즘의 해석을 위한 정보들을 논의하였다.
Lipase 는 유기합성, 입체이성질체의 분리, 지방변형 등 최근 여러 공정들에 활용되고 있는 효소이다. 이러한 공정을 설계, 조업하는데 있어서 효소의 반응 메커니즘 이해는 매우 중요한 요소가 된다. 하지만 실험을 통해서 효소 반응의 메커니즘을 해석하는 데는 반응의 전이상태 및 중간체를 확인하기가 어렵고, 또한 중간체의 에너지 계산이 불가능하기 때문에 그 한계가 있다. 이를 보완하기 위한 방법으로서 컴퓨터를 이용한 분자 모델링을 활용할 수 있다. 효소반응의 계산에 적절하다고 알려져있는 양자역학/분자역학 방법을 적용하여 효소와 기질의 형태변화(Conformational change)와 수반되는 에너지장벽(Energy barrier)를 통해, 효소의 반응 메커니즘을 규명한다. PDB 데이터를 활용하여, Candida antarctica Lipase B (Novozyme 435) 와 ester 의 complex structure에 대해 분자동역학 시뮬레이션(Molecular dynamics simulation)을 시행하였고, Trajectory 분석으로부터 반응 메커니즘의 해석을 위한 정보들을 논의하였다.
Lipases are widely used in organic synthesis, chiral synthesis, modification of fats and oils, etc. The enzyme reaction mechanism is an important factor in design and operating such processes. Due to difficulties of finding the transition state of reaction and calculating energy of an intermediate, ...
Lipases are widely used in organic synthesis, chiral synthesis, modification of fats and oils, etc. The enzyme reaction mechanism is an important factor in design and operating such processes. Due to difficulties of finding the transition state of reaction and calculating energy of an intermediate, it is difficult to explain the whole reaction mechanism using experimental study. Molecular modeling using computer can be used as an alternative method. QM/MM known as a suitable enzyme catalyzed reaction was applied to the enzyme system. The reaction mechanism was investigated using conformational changes and accompanying energy barriers. The reactant-enzyme intermediate structure of Candida antarctica Lipase B (Novozyme 435) and ester was studied using molecular dynamics simulation. The information about reaction mechanism was discussed from the analysis of the trajectories.
Lipases are widely used in organic synthesis, chiral synthesis, modification of fats and oils, etc. The enzyme reaction mechanism is an important factor in design and operating such processes. Due to difficulties of finding the transition state of reaction and calculating energy of an intermediate, it is difficult to explain the whole reaction mechanism using experimental study. Molecular modeling using computer can be used as an alternative method. QM/MM known as a suitable enzyme catalyzed reaction was applied to the enzyme system. The reaction mechanism was investigated using conformational changes and accompanying energy barriers. The reactant-enzyme intermediate structure of Candida antarctica Lipase B (Novozyme 435) and ester was studied using molecular dynamics simulation. The information about reaction mechanism was discussed from the analysis of the trajectories.
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