हाइड्रोलिटिक जिंक मेटालोएंजाइमों का डिज़ाइन

जिंक एक आवश्यक तत्व है जो 300 से अधिक एंजाइमों के कार्य के लिए जरूरी है। समर्पित अध्ययन के वर्षों के बावजूद, प्राथमिक और सहायक धातु लिगैंड और प्रोटीन संरचना और कार्य के बीच संबंधों के बारे में सवाल अनुत्तरित रहे हैं, यांत्रिकी, संरचनात्मक, बायोकेमिकल और संश्लेषणात्मक मॉडल अध्ययनों के कई प्रयासों के बावजूद। प्रोटीन डिज़ाइन एक शक्तिशाली रणनीति है जो प्राकृतिक धातु स्थानों को पुन: उत्पन्न करने के लिए लागू हो सकती है, जिससे इन सवालों का उत्तर देने और नए जिंक एंजाइम उत्पन्न करने में मदद मिल सकती है। सबसे पहले डिज़ाइन अध्ययनों के विश्लेषण से जो सरल Zn(II)-बाइंडिंग साइटों को डी नोवो और प्राकृतिक प्रोटीन स्कैफोल्ड में पेश करते हैं, से लेकर वर्तमान अध्ययनों तक जो कुशल हाइड्रोलिटिक जिंक साइटों के निर्माण में शामिल हैं, प्रोटीन डिज़ाइन की संभावना बढ़ती जा रही है कि यह उन प्रतिक्रिया दरों को प्राप्त करेगा जिन्हें पहले केवल प्राकृतिक एंजाइमों के लिए संभव समझा जाता था। यह वर्तमान विषय Zn(II)-बाइंडिंग साइटों के डिज़ाइन और पुनर्गठन की समीक्षा करेगा जो डी नोवो में डिज़ाइन किए गए प्रोटीनों और प्राकृतिक प्रोटीन स्कैफोल्ड में ध्यान केंद्रित करते हैं ताकि उत्प्रेरक हाइड्रोलिटिक साइटों का निर्माण किया जा सके। विभिन्न स्कैफोल्ड में Zn(II)-बाइंडिंग साइटों के निर्माण पर चर्चा करने के बाद, हम नए या परिवर्तित उत्प्रेरक गतिविधियाँ उत्पन्न करने के लिए मौजूदा जिंक साइटों को पुन: इंजीनियरिंग के लिए प्रासंगिक उदाहरणों का वर्णन करेंगे। फिर, हम डी नोवो-डिज़ाइन की गई हाइड्रोलिटिक जिंक साइट के निर्माण पर अपने कार्य का विस्तार से वर्णन करेंगे और संबंधित डिज़ाइन किए गए जिंक साइटों की तुलना प्रस्तुत करेंगे। मिलकर, ये अध्ययन यह दर्शाते हैं कि नीचे से ऊपर तक जिंक मेटालोएंजाइमों का निर्माण करने की ओर महत्वपूर्ण प्रगति हो रही है।