Dan S Tawfik Publications Bioquímica. Enxerto de laço e as origens das espécies de enzimas Dan S Tawfik Departamento de Química Biológica, Weizmann Institute of Science, Rehovot 76100, Israel Science 311: 475-6. 2006 Biologia desordenada e origens das inovações evolutivas Dan S Tawfik Departamento de Química Biológica, Weizmann Institute of Science, Rehovot, Israel Nat Chem Biol 6: 692-6. 2010 Ocorrência correlacionada e bypass de inserção de rolagem de inserção-deleções (InDels) para fornecer proteínas funcionais Liat Rockah-Shmuel Departamento de Química Biológica, Weizmann Institute of Science, Rehovot, Israel PLoS Genet 9: e1003882. 2017 Arsenato substituindo o fosfato: química da vida alternativa e promiscuidade de íons Departamento de Química Biológica de Dan S Tawfik, Instituto de Ciências da Weizmann, Rhovoit 76100, Israel Bioquímica 50: 1128-34. 2017 Evolução direta da PON3 de paraoxonase sérica por mistura de família e mutagênese de antecessores, e sua caracterização bioquímica Olga Khersonsky Departamento de Química Biológica, Weizmann Institute of Science, Rehovot 76100, Israel Bioquímica 48: 6644-54. 2009 Versatilidade catalítica e backups em sites ativos de enzimas: o caso da paraoxonase sérica 1 Moshe Ben-David Departamento de Biologia Estrutural, Weizmann Institute of Science, Rehovot 76100, Israel J Mol Biol 418: 181-96. 2017 ApoE induz a atividade de PON1 de paraoxonase sérica e estabilidade semelhante ao ApoA-I Leonid Gaidukov Departamento de Química Biológica, Weizmann Institute of Science, Rehovot 76100, Israel Bioquímica 49: 532-8. 2010 A diidina histidina 115-histidina 134 medeia a atividade da lactonase de paraoxonases séricas de mamíferos Olga Khersonsky Departamento de Química Biológica, Weizmann Institute of Science, Ullman Building, Rehovot 76100, Israel J Biol Chem 281: 7649-56. 2006 Os rearranjos de íons de metais catalíticos sublinham a promiscuidade e a evolução de uma metaloenzima Moshe Ben-David Departamento de Biologia Estrutural, Weizmann Institute of Science, Rehovot 76100, Israel J Mol Biol 425: 1028-38. 2017 Hidrolases estereosseletivas evoluídas para desintoxicação do agente nervoso do tipo G de amplo espectro Moshe Goldsmith Departamento de Química Biológica, Weizmann Institute of Science, Rehovot 76100, Israel Chem Biol 19: 456-66. 2017 Informação detalhada Publicações 89 Bioquímica. Enxerto de laço e as origens das espécies de enzimas Dan S Tawfik Departamento de Química Biológica, Weizmann Institute of Science, Rehovot 76100, Israel Science 311: 475-6. 2006 Biologia desordenada e origens das inovações evolutivas Dan S Tawfik Departamento de Química Biológica, Weizmann Institute of Science, Rehovot, Israel Nat Chem Biol 6: 692-6. 2010 Para melhor ou pior, a confusão é inerente à biologia. Ele também fornece a matéria-prima para adaptações fisiológicas e evolutivas para novos desafios. Ocorrência e bypass correlacionados de inserção de rolamentos de inserção-deleções (InDels) para fornecer proteínas funcionais Liat Rockah-Shmuel Departamento de Química Biológica, Weizmann Institute of Science, Rehovot, Israel PLoS Genet 9: e1003882. 2017 Embora obtidos in vitro, nossos resultados indicam uma ligação direta entre a ocorrência genética de InDels e seu resgate fenotípico, sugerindo assim um papel potencial para InDels de mudança de quadro como intermediários evolutivos de ponte. Arsenato substituindo o fosfato: quimioterapia de vida alternativa e promiscuidade de íons Departamento de Química Biológica de Dan S Tawfik, Instituto de Ciências da Weizmann, Rhovoit 76100, Israel Bioquímica 50: 1128-34. 2017 Finalmente, destacamos as potenciais aplicações do arseniato como uma sonda estrutural e mecanicista de enzimas cujas reações catalisadas envolvem a fabricação ou quebra de ligações fosfoester. Evolução direta da PON3 de paraoxonase sérica por mistura de família e mutagênese de diagnóstico ancestral, e sua caracterização bioquímica Olga Khersonsky Departamento de Química Biológica, Weizmann Institute of Science, Rehovot 76100, Israel Bioquímica 48: 6644-54. 2009 PON3 também exibe funções potencialmente anti-aterogênicas, embora a níveis inferiores aos da PON1. Versatilidade catalítica e backups em sites ativos de enzimas: o caso da paraoxonase sérica 1 Moshe Ben-David Departamento de Biologia Estrutural, Weizmann Institute of Science, Rehovot 76100, Israel J Mol Biol 418: 181-96. 2017 que liga o cálcio catalítico e a ativação da água hidrolítica). Em geral, a coexistência de conformações múltiplas e modos catalíticos alternativos dentro do mesmo site ativo enfatiza a promiscuidade e o potencial evolutivo de PON1s. ApoE induz a atividade de PON1 de paraoxonase sérica e estabilidade semelhante ao ApoA-I Leonid Gaidukov Departamento de Química Biológica, Weizmann Institute of Science, Rehovot 76100, Israel Bioquímica 49: 532-8. 2010 A diidina histidina 115-histidina 134 medeia a atividade da lactonase de paraoxonases séricas de mamíferos Olga Khersonsky Departamento de Química Biológica, Weizmann Institute of Science, Ullman Building, Rehovot 76100, Israel J Biol Chem 281: 7649-56. 2006 A nosso conhecimento, este é um dos poucos exemplos de uma díada de histidina em locais ativos de enzimas e o primeiro exemplo de uma enzima hidrolítica com tal díade. Os rearranjos catalíticos de íons metálicos sublinham a promiscuidade e a evolução de uma metaloenzima Moshe Ben-David Departamento de Biologia Estrutural, Weizmann Institute of Science, Rehovot 76100, Israel J Mol Biol 425: 1028-38. 2017 Assim, a plasticidade dos íons metálicos no local ativo pode permitir atividades alternativas, latentes e promíscuas e também fornecer a base para a divergência de novas funções enzimáticas. Hidrolases estereosseletivas evoluídas para desintoxicação do agente nervoso do tipo G de amplo espectro Moshe Goldsmith Departamento de Química Biológica, Weizmann Institute of Science, Rehovot 76100, Israel Chem Biol 19: 456-66. 2017 Dada a sua capacidade de hidrolisar agentes G, estas variantes evoluídas podem servir como profilaxis de G-agente de ampla gama. Otimização do kemp eliminado in-silico-eliminado KE70 por design computacional e evolução dirigida Olga Khersonsky Departamento de Química Biológica, Weizmann Institute of Science, Rehovot 76100, Israel J Mol Biol 407: 391-412. 2017 As proteínas metamórficas mediam as transições evolutivas da estrutura Itamar Yadid Departamento de Química Biológica e o Centro de Proteção Estrutural de Israel, Weizmann Institute of Science, Rehovot 76100, Israel Proc Natl Acad Sci U S A 107: 7287-92. 2010 Nossos dados também sugerem que a capacidade de uma seqüência para se equilibrar entre diferentes estruturas pode ser otimizada evolutivamente, facilitando o surgimento de novas estruturas. Colidindo as lacunas nas metodologias de projeto pela otimização evolutiva da estabilidade e proficiência do Kemp eliminado KE59 Olga Khersonsky Departamento de Química Biológica, Weizmann Institute of Science, Rehovot 76100, Israel Proc Natl Acad Sci U S A 109: 10358-63. 2017 Globalmente, a evolução direcionada de três diferentes Kemp eliminases, KE07, KE70 e KE59, demonstra que os projetos computacionais são altamente evolutivos e podem ser otimizados para altas eficiências catalíticas. Derivações neutras intensas produzem proteínas de consenso robustas e evoluíveis. Departamento de Química Biológica de Shimon Bershtein, Instituto Weizmann de Ciência, Rehovot, 76100, Israel J Mol Biol 379: 1029-44. 2008 Os resultados também sugerem que as mudanças previsíveis de back-to-consensusancestor podem ser usadas no laboratório para gerar bibliotecas de genes altamente diversificadas e evolutivas. Triagem de alto rendimento de bibliotecas de enzimas: tiolactonases evoluídas por triagem ativada por fluorescência de células únicas em compartimentos de emulsão Amir Aharoni Departamento de Química Biológica, Weizmann Institute of Science, Rehovot 76100, Israel Chem Biol 12: 1281-9. 2005 Os polimorfos de 192RQ de PON1 de paraoxonase sérica diferem em ligação HDL, estimulação de lipolactonase e efluxo de colesterol Leonid Gaidukov Departamento de Química Biológica, Weizmann Institute of Science, Rehovot, Israel J Lipid Res 47: 2492-502. 2006 Desintoxicação in vitro de ciclosarina em sangue humano pré-incubado ex vivo com paraoxonases séricas recombinantes. Departamento de Biologia Estrutural de Yacov Ashani, Instituto Weizmann de Ciência, Rehovot 76100, Israel Toxicol Lett 206: 24-8. 2017 Os resultados também permitiram o refinamento de um modelo matemático para estimar a dose eficaz de variantes rePON1 necessárias para a profilaxia em seres humanos. Otimização evolutiva de enzimas projetadas computacionalmente: Kemp eliminases da série KE07 Olga Khersonsky Departamento de Química Biológica, Weizmann Institute of Science, Rehovot 76100, Israel J Mol Biol 396: 1025-42. 2010 Estudos estruturais de reatividade da paraoxonase sérica PON1 sugerem que sua atividade nativa é lactonase Olga Khersonsky Departamento de Química Biológica, Weizmann Institute of Science, Rehovot 76100, Israel Bioquímica 44: 6371-82. 2005, e as taxas relativamente altas medidas com vários substratos de lactona (k (gato) K (M) aproximadamente 10 (6) M (-) (1) s (-) (1)) implicam que PON1 é de fato uma lactonase . Como a estabilidade da proteína e as novas funções trocam o Nobuhiko Tokuriki, Departamento de Química Biológica, Weizmann Institute of Science, Rehovot, Israel PLoS Comput Biol 4: e1000002. 2008 Assim, a evolução de novas atividades enzimáticas, tanto na natureza como no laboratório, é dependente do efeito compensatório e estabilizador de mutações aparentemente silenciosas em regiões da proteína que são irrelevantes para sua função. Ensaios cromogênicos e fluorogênicos para a atividade da lactonase das paraoxonases séricas Olga Khersonsky Departamento de Química Biológica, Weizmann Institute of Science, Rehovot 76100, Israel Chembiochem 7: 49-53. 2006 As origens evolutivas das enzimas desintoxicantes: as paraoxonases de soro de mamífero (PONs) relacionam-se a lactonases de homoserina bacteriana Hagit Bar-Rogovsky Do Departamento de Química Biológica, Instituto Weizmann de Ciência, Rehovot 76100, Israel J Biol Chem 288: 23914-27. 2017 Administração in vivo de BL-3050: complexos de PON1-HDL altamente estáveis Leonid Gaidukov Departamento de Química Biológica, Weizmann Institute of Science, Rehovot, Israel BMC Clin Pharmacol 9:18. 2009 Este trabalho aborda a viabilidade da administração in vivo de rePON1, e seu complexo HDL, como um agente potencialmente terapêutico denominado BL-3050. Seguindo caminhos evolutivos para interações proteína-proteína com alta afinidade e seletividade Kalia Bernath Levin Departamento de Química Biológica, Weizmann Institute of Science, Rehovot, Israel Nat Struct Mol Biol 16: 1049-55. 2009 Evolução dirigida de proteínas para expressão heteróloga e estabilidade Cintia Roodveldt Departamento de Química Biológica, Weizmann Institute of Science, Rehovot 76100, Israel Curr Opin Struct Biol 15: 50-6. 2005 Atividades promissoras compartilhadas e características evolutivas em vários membros da superfamília de amidohidrolase Cintia Roodveldt Departamento de Química Biológica, The Weizmann Institute of Science, 76100 Rehovot, Israel Bioquímica 44: 12728-36. 2005 Leitões de propulsores funcionais por duplicações em tandem de unidades repetitivas Departamento de Química Biológica Itamar Yadid, Instituto Weizmann de Ciência, Rehovot 76100, Israel Protein Eng Des Sel 24: 185-95. 2017 Estes resultados demonstram a capacidade de construir proteínas repetidas globulares dobradas e funcionais e apoiar o papel da duplicação e da fusão de módulos elementares nas rotas evolutivas que levaram à dobra dos propulsores. A base molecular da discriminação de fosfato em ambientes ricos em arseniatos Mikael Elias Departamento de Química Biológica, Weizmann Institute of Science, Rehovot 76100, Israel Nature 491: 134-7. 2017 Esses recursos permitem que o sistema de transporte de fosfato se ligue seletivamente ao fosfato sobre o arseniato (pelo menos 10 (3) de excesso), mesmo em ambientes altamente arseniatos. Evolução direta de sulfotransferases e paraoxonases por bibliotecas ancestrales Uria Alcolombri Departamento de Química Biológica, Weizmann Institute of Science, Rehovot 76100, Israel J Mol Biol 411: 837-53. 2017 Alta afinidade, estabilidade e atividade de lactonase da paraoxonase sérica PON1 ancorada em HDL com ApoA-I Leonid Gaidukov Departamento de Química Biológica, Weizmann Institute of Science, Rehovot 76100, Israel Bioquímica 44: 11843-54. 2005 No geral, os resultados indicam a alta estabilidade, seletividade e proficiência catalítica de PON1 quando ancorado em HDA apoA-I, em relação a substratos de lactona e lactonas lipofílicas em particular. Evolução direta das hidrolases para a prevenção da intoxicação do agente nervoso do tipo G Rinkoo D Gupta Departamento de Química Biológica, Weizmann Institute of Science, Rehovot, Israel Nat Chem Biol 7: 120-5. 2017 Demonstramos a atividade profilática in vivo de uma variante evoluída. Essas variantes evoluídas e as telas recentemente desenvolvidas fornecem a base para a engenharia PON1 para profilaxia contra outros agentes de tipo G. A universalidade da dependência enzimática da temperatura e da temperatura Mikael Elias Departamento de Química Biológica, Weizmann Institute of Science, Rehovot 76100, Israel Endereço eletrônico Trends Biochem Sci 39: 1-7. 2017 Entre outros fatores, essa perda de aceleração da taxa pode ser atribuída a vibrações induzidas termicamente comprometendo a configuração catalítica do site ativo, sugerindo que muitas enzimas são de fato insuficientemente rígidas. O que faz com que uma dobra de proteína seja passível de inovação funcional Fold polaridade e equilíbrio de estabilidade Eynat Dellus-Gur Departamento de Química Biológica, Weizmann Institute of Science, Rehovot 76100, Israel J Mol Biol 425: 2609-21. 2017 Nosso trabalho sugere medidas estruturais de polaridade dobrada que parecem estar correlacionadas com a inovabilidade, proporcionando novos conhecimentos sobre evolução, projeto e engenharia de proteínas. Engenharia de enzimas por bibliotecas direcionadas Moshe Goldsmith Departamento de Química Biológica, Weizmann Institute of Science, Rehovot, Israel Métodos Enzymol 523: 257-83. 2017 Finalmente, a eficiência do projeto e as cargas mutacionais ótimas das bibliotecas são avaliadas comparando bibliotecas mutativas direcionadas versus bibliotecas de mutações aleatórias. Dinamismo e evolução da proteína Nobuhiko Tokuriki Departamento de Química Biológica, Weizmann Institute of Science, Rehovot 76100, Israel Science 324: 203-7. 2009 Esta visão dinâmica da estrutura, função e evolução da proteína é extrapolada para descrever cenários hipotéticos para a evolução das proteínas iniciais e futuras direções de pesquisa na área de dinamismo e evolução das proteínas. Promiscência de enzimas: uma perspectiva mecanicista e evolutiva Olga Khersonsky Departamento de Química Biológica, Weizmann Institute of Science, Rehovot 76100, Israel Annu Rev Biochem 79: 471-505. 2010 Finalmente, abordamos a hipótese de que as atividades enzimáticas promíscuas servem como pontos de partida evolutivos e destacam os aspectos evolutivos únicos das funções enzimáticas promíscuas. Os engenheiros de proteínas transformaram os evolucionistas Sergio G Peisajovich Departamento de Química Biológica, Weizmann Institute of Science, Rehovot, 76100, Israel Nat Methods 4: 991-4. 2007 Promiscência da enzima: aspectos evolutivos e mecanicistas Olga Khersonsky Departamento de Química Biológica, Instituto Weizmann de Ciência, Rehovot, Israel Curr Opin Chem Biol 10: 498-508. 2006 Reconstruindo um elo perdido na evolução de uma fosfotriesterase recentemente divergente por remodelação do ciclo do site ativo Livnat Afriat-Jurnou Departamento de Química Biológica, Instituto Weizmann de Ciência, Rehovot 76100, Israel Bioquímica 51: 6047-55. 2017 Evolução direta da enzima: além da fruta de baixo crescimento Moshe Goldsmith Departamento de Química Biológica, Weizmann Institute of Science, Rehovot, Israel Curr Opin Struct Biol 22: 406-12. 2017 Essas bibliotecas podem ser combinadas com telas de baixo débito que fornecem alta precisão e direcionam diretamente as condições de substrato e reação desejadas e, portanto, fornecem variantes altamente aprimoradas. Evolução direta de inibidores de proteínas de DNA-nucleases por compartimentação in vitro (IVC) e entrega de nano-gotas Kalia Bernath Departamento de Química Biológica, Weizmann Institute of Science, Rehovot 76100, Israel J Mol Biol 345: 1015-26. 2005 O processo de evolução in vitro confirma hipóteses anteriores em relação ao mecanismo de vinculação de reconhecimento quotual e à forma como os novos pares de imunidade de colicina divergiram dos existentes. Efeitos de estabilidade das mutações e evolvabilidade das proteínas Nobuhiko Tokuriki Departamento de Química Biológica, Weizmann Institute of Science, Rehovot 76100, Israel Curr Opin Struct Biol 19: 596-604. 2009 Descrevemos maneiras de prever e analisar os efeitos de estabilidade das mutações e os mecanismos que amortecem ou compensam esses efeitos desestabilizadores e, assim, promovem a evolução da proteína, na natureza e no laboratório. A sobre-expressão de Chaperonin promove a variação genética e a evolução enzimática Nobuhiko Tokuriki Departamento de Química Biológica, Weizmann Institute of Science, Rehovot 76100, Israel Nature 459: 668-73. 2009 Estes resultados indicam que a estabilidade da proteína é uma grande restrição na evolução da proteína, e os mecanismos de amortecimento, como as chaperoninas, são fundamentais para aliviar esta restrição. Ecrãs de alto rendimento e seleções de genes que codificam enzimas Amir Aharoni Departamento de Química Biológica, Weizmann Institute of Science, Rehovot 76100, Israel Curr Opin Chem Biol 9: 210-6. 2005 Nós nos concentramos em abordagens HTS que permitem a seleção de grandes bibliotecas (10 (6) variantes de genes) com meios relativamente humildes (ou seja, sistemas não robotizados) e em compartimentação in vitro em particular. A promiscuidade latente das lactonases microbianas recém-identificadas está ligada a uma fosfotriesterase recentemente divertida Livnat Afriat Department of Biological Chemistry, The Weizmann Institute of Science, Rehovot 76100, Israel Bioquímica 45: 13677-86. O PTE de 2006 poderia, portanto, ter evoluído de um membro da família PLL enquanto utilizava sua atividade de paraoxonase promíscua latente como um ponto de partida essencial. Papel potencial de mutações fenotípicas na evolução da expressão e estabilidade da proteína Moshe Goldsmith Departamento de Química Biológica, Instituto Weizmann de Ciência, Rehovot 76100, Israel Proc Natl Acad Sci U S A 106: 6197-202. 2009 Eles podem, portanto, desempenhar um papel na formação de características proteicas, como níveis de expressão, estabilidade e tolerância a mutações genéticas. Incorporando Oligonucleótidos Sintéticos por Montagem de Gênesis (ISOR): uma ferramenta versátil para gerar bibliotecas específicas Asael Herman Departamento de Química Biológica, Weizmann Institute of Science, Rehovot 76100, Israel Protein Eng Des Sel 20: 219-26. 2007 O rastreio dessas bibliotecas resultou em uma gama de mutantes com especificidades de substrato alteradas e indicou que certas regiões desta enzima possuem uma tolerância surpreendentemente elevada para os indels. A evolutividade das funções de proteína promíscuas Amir Aharoni Departamento de Química Biológica, o Instituto Weizmann de Ciência, Rehovot 76100, Israel Nat Genet 37: 73-6. 2005 Assim, uma proteína em evolução pode inicialmente adquirir maior aptidão para uma nova função sem perder sua função original. A duplicação de genes e a divergência de uma proteína completamente nova podem então seguir. Avanços na evolução laboratorial de enzimas Departamento de Química Biológica de Shimon Bershtein, Instituto Weizmann de Ciência, Rehovot 76100, Israel Curr Opin Chem Biol 12: 151-8. Modelo de Ohnos 2008 revisitado: medindo a freqüência de mutações potencialmente adaptativas sob várias derivações mutacionais Departamento de Química Biológica de Shimon Bershtein, Instituto Weizmann de Ciência, Rehovot, Israel Mol Biol Evol 25: 2311-8. 2008 No total, cenários de subfuncionalidade parecem mais viáveis, pelo que manter a função original por duas cópias facilita a acumulação de mutações potencialmente adaptativas ao purgar mutações de não funcionalização. Inserções de proteínas e deleções ativadas por roaming neutro no espaço de seqüência Agnes Toth-Petroczy Departamento de Química Biológica, Weizmann Institute of Science, Rehovot, Israel Mol Biol Evol 30: 761-71. 2017 A dinâmica da acumulação de InDels também depende de suas freqüências genômicas. InDels in flies são 4 vezes mais freqüentes do que em leveduras e tendem a ser compensadas em vez de habilitadas. Relações de ruído em promotores mutantes Departamento de Genética Molecular de Gil Hornung, Instituto de Ciências da Weizmann, Rehovot 76100, Genoma de Israel Res. 22: 2409-17. 2017 Nossos resultados sugerem que o tamanho do estourar é uma propriedade específica do promotor que é relativamente robusta às mutações da sequência, mas é fortemente dependente da interação entre a caixa TATA e os nucleossomos do promotor. O desenvolvimento de testes de soro humano para PON1 sérico ligado a HDL e sua atividade de lipolactonase Leonid Gaidukov Departamento de Química Biológica, Weizmann Institute of Science, Rehovot 76100, Israel J Lipid Res 48: 1637-46. 2007 80). Estes novos testes indicam os níveis e a atividade de PON1 em um contexto fisiologicamente relevante, bem como os níveis e a qualidade das partículas de HDL com as quais a enzima está associada. Efeitos mutacionais e evolução das novas funções proteicas Misha Soskine Departamento de Química Biológica, Weizmann Institute of Science, Rehovot 76100, Israel Nat Rev Genet 11: 572-82. 2010 Propomos vários fatores que podem afetar a divergência de novas funções proteicas, incluindo compromissos mutacionais e variações ocultas ou aparentemente neutras. TRINS: um método para a modificação de genes por inserções aleatorizadas de repetição em tandem Yakov Kipnis Departamento de Química Biológica, Weizmann Institute of Science, Rehovot 76100, Israel Protein Eng Des Sel 25: 437-44. 2017 Demonstramos este método construindo três bibliotecas de genes diferentes e selecionando variantes de inserção de TEM-1-lactamase. Transições evolutivas para novas metiltransferases de DNA através da expansão e encolhimento do site alvo Liat Rockah-Shmuel Departamento de Química Biológica, Weizmann Institute of Science, Hertzel St, Rehovot 76100, Israel Nucleic Acids Res 40: 11627-37. 2017 Nossos resultados demonstram a facilidade com que evoluem as novas especificidades de ligação e modificação de DNA e o mecanismo pelo qual elas ocorrem nos níveis de proteína e DNA. Os efeitos de estabilidade das mutações de proteínas parecem ser universalmente distribuídos Nobuhiko Tokuriki Departamento de Química Biológica, Weizmann Institute of Science, Rehovot 76100, Israel J Mol Biol 369: 1318-32. 2007 Compreende uma nova ferramenta para análise de proteínas e modelos de proteínas, para simular o efeito de mutações em processos evolutivos e uma descrição quantitativa da robustez mutacional. O link de robustez e epistasis forma a paisagem de fitness de uma proteína de deriva aleatória Shimon Bershtein Departamento de Química Biológica, Weizmann Institute of Science, Rehovot 76100, Israel Nature 444: 929-32. 2006 A robustez do limiar é inerentemente epistatica - uma vez que o limiar de estabilidade está esgotado, os efeitos deletérios das mutações tornam-se totalmente pronunciados, tornando as proteínas muito menos robustas do que geralmente assumido. Reconstrução de lectinas funcionais de beta-hélice através de montagem homo-oligomérica de fragmentos mais curtos Itamar Yadid Departamento de Química Biológica, Weizmann Institute of Science, Rehovot 76100, Israel J Mol Biol 365: 10-7. 2007 Engenharia de agentes do nervo de tipo V enzimas desintoxicantes usando bibliotecas com foco computacional Izhack Cherny Departamento de Química Biológica, Weizmann Institute of Science, Rehovot 76100, Israel ACS Chem Biol 8: 2394-403. 2017 Estes novos catalisadores fornecem a base para a desintoxicação do agente nervoso de amplo espectro. Mecanismos de divergência e incompatibilidade da sequência protéica Alon Wellner Departamento de Química Biológica, Instituto Weizmann de Ciência, Rehovot, Israel PLoS Genet 9: e1003665. 2017 No entanto, como sugerido pelo laboratório, possibilitou o intercâmbio de K219S, com tempo e variabilidade suficientes nos níveis de seleção, mesmo os resíduos completamente conservados e funcionalmente essenciais podem mudar. Retos e compensações em declínio que restringem a otimização de laboratório de uma enzima Nobuhiko Tokuriki Michael Smith Laboratories, Universidade da Colúmbia Britânica, Vancouver, Colúmbia Britânica, Canadá V6T 1Z4 Nat Commun 3: 1257. 2017 Esses achados também sugerem que a eficiência catalítica e a especificidade de muitas enzimas naturais podem estar longe do seu ótimo. Divergência e convergência na evolução enzimática: evolução paralela de paraoxonases a partir de lactonases de extinção de quórum Mikael Elias Departamento de Química Biológica, Weizmann Institute of Science, Rehovot 76100, Israel J Biol Chem 287: 11-20. 2017 Evolução direta da enzima através de pequenas e efetivas bibliotecas de deriva neutras Rinkoo D Gupta Departamento de Química Biológica, Weizmann Institute of Science, Rehovot 76100, Israel Nat Methods 5: 939-42. 2008 Evolução de novas topologias de proteínas através de rearranjos de genes de vários passos Sergio G Peisajovich Departamento de Química Biológica, Weizmann Institute of Science, Rehovot, 76100 Israel Nat Genet 38: 168-74. 2006 Nossos resultados mostram que as novas topologias de proteínas podem evoluir gradualmente através de rearranjos de genes de vários passos e fornecer novos conhecimentos sobre esses processos. Evolução direcionada da atividade promiscua de esterase da anidrase carbônica II Stephen McQ Gould Departamento de Química Biológica, Instituto Weizmann de Ciência, Rehovot 76100, Israel Bioquímica 44: 5444-52. 2005 Nossos resultados suportam a noção de que a evolução de uma nova função pode ser conduzida por mutações que aumentam a função promíscua (que serve como ponto de partida para o processo evolutivo), mas não danificam a função nativa. Papel da química contra a ligação do substrato no recrutamento de funções enzimáticas promíscuas Olga Khersonsky Departamento de Química Biológica, Weizmann Institute of Science, Rehovot 76100, Israel Bioquímica 50: 2683-90. 2017 A ancoragem de Chemophore também pode encontrar aplicações práticas na identificação de catalisadores para reações não naturais. As proteínas virais possuem características biofísicas únicas Nobuhiko Tokuriki Departamento de Química Biológica, Weizmann Institute of Science, Rehovot 76100, Israel Trends Biochem Sci 34: 53-9. 2009 Evolução direcionada de paraoxonases de mamíferos PON1 e PON3 para expressão bacteriana e especialização catalítica Amir Aharoni Departamento de Química Biológica, Weizmann Institute of Science, Rehovot 76100, Israel Proc Natl Acad Sci U S A 101: 482-7. 2004 A análise das variantes recém-desenvolvidas fornece informações sobre as relações evolutivas entre diferentes membros da família. Evitando e controlando artefatos de dupla transformação Moshe Goldsmith Departamento de Química Biológica, Instituto Weizmann de Ciência, Rehovot, Israel Protein Eng Des Sel 20: 315-8. 2007 Este protocolo deve ser aplicado para qualquer nova variante isolada de repertórios de genes heterogêneos e, em particular, para variantes isoladas por seleção para atividade enzimática ou ligação. A enzima moderadamente eficiente: tendências evolutivas e fisicoquímicas que moldam os parâmetros da enzima Arren Bar-Even Departamento de Ciências das Plantas, The Weizmann Institute of Science, Rehovot, Israel Bioquímica 50: 4402-10. 2017 Também parece provável que a eficiência catalítica de algumas enzimas em relação aos seus substratos naturais possa ser aumentada em muitos casos por evolução natural ou laboratorial. Compartimento in vitro por emulsões duplas: triagem e enriquecimento de genes por triagem de células ativadas por fluorescência Kalia Bernath Departamento de Química Biológica, Weizmann Institute of Science, Rehovot 76100, Israel Anal Biochem 325: 151-7. 2004 A capacidade dos instrumentos FACS para classificar até 40000 eventos por segundo pode dotar essa tecnologia de um amplo potencial na área de triagem de alto rendimento e na evolução direta de enzimas. Anticorpos esterolíticos como modelos mecanicistas e estruturais de hidrolases - uma análise quantitativa Ariel B Lindner Departamento de Imunologia, Weizmann Institute of Science, Rehovot 76100, Israel J Mol Biol 320: 559-72. 2002 Nossos achados são discutidos em comparação com esteras de serina e, em particular, com esterase de cocaína (cocE), que possui um orifício de oxianção baseado em tirosina. As taxas evolutivas da proteína lenta são ditadas pela associação de base superficial Agnes Toth-Petroczy Departamento de Química Biológica, The Weizmann Institute of Science, Rehovot 76100, Israel Proc Natl Acad Sci U S A 108: 11151-6. 2017 Se a superfície não for acessível às substituições, então torna-se o núcleo, resultando em taxas gerais muito lentas. Potenciais evolutivos latentes sob a deriva mutacional neutra de uma enzima Gil Amitai Departamento de Química Biológica, The Weizmann Institute of Science, Rehovot 76100, Israel HFSP J 1: 67-78. 2007 Catalizadores de eliminação de Kemp por design de enzima computacional Daniela Rthlisberger Departamento de Bioquímica, Universidade de Washington, Seattle, Washington 98195, EUA Nature 453: 190-5. 2008 Estes resultados demonstram o poder de combinar o design de proteínas computacionais com a evolução direcionada para a criação de novas enzimas, e antecipamos a criação de uma ampla gama de novos catalisadores úteis no futuro. Estrutura e cinética de um intermediário transitório de ligação ao anticorpo revelam um mecanismo de discriminação cinética no reconhecimento de antígenos Leo C James Laboratory of Molecular Biology, Medical Research Council, Cambridge CB2 2HQ, Reino Unido Proc Natl Acad Sci U S A 102: 12730-5. 2005 Este modelo pode se aplicar a proteínas que ligam ligandos múltiplos de uma maneira específica ou outras proteínas que, embora capazes de unir muitos ligandos, são ativadas por apenas algumas. Metilação promíscua de sites de DNA não-canônicos por HaeIII metiltransferase Helen M Cohen MRC Centro de Engenharia de Proteínas e MRC Laboratório de Biologia Molecular, MRC Center, Hills Road, Cambridge CB2 2QH, Reino Unido e Departamento de Química Biológica, Weizmann Institute of Science, Rehovot 76 100, Israel Nucleic Acids Res 30: 3880-5. 2002 A metilação in vivo de locais não canônicos pode, portanto, ser significativa e pode ter proporcionado o ponto de partida para a evolução de sistemas de modificação de restrição com novas especificidades de seqüência. Investigando o reconhecimento do alvo de ADN citosina-5 metiltransferase HhaI por seleção de biblioteca usando compartimentação in vitro Yin Fai Lee O Laboratório MRC de Biologia Molecular e Centro de Engenharia de Proteínas, MRC Center, Hills Road, Cambridge CB2 2QH, UK Nucleic Acids Res 30: 4937 -44. 2002 Nossos resultados sugerem que o reconhecimento dos pares de bases 3 e 4 do site alvo depende inteiramente das interações da cadeia principal ou que diferentes resíduos dos identificados na estrutura de cristal contribuem para o reconhecimento do DNA. Evolução direta de uma fosfotriesterase extremamente rápida por compartimentos in vitro Andrew D Griffiths Laboratório MRC de Biologia Molecular, Cambridge CB2 2QH, UK EMBO J 22: 24-35. 2003 Este processo completamente in vitro seleciona simultaneamente todas as características enzimáticas (reconhecimento do substrato, formação do produto, aceleração da taxa e volume de negócios) e moléculas de enzimas únicas podem ser detectadas. Conformational diversity and protein evolution--a 60-year-old hypothesis revisited Leo C James Centre for Protein Engineering, Hills Road, Cambridge, UK CB2 2HQ Trends Biochem Sci 28:361-8. 2003 Miniaturising the laboratory in emulsion droplets Andrew D Griffiths Institut de Science et d Ingnierie Supramolculaires ISIS, 8 allee Gaspard Monge, BP 70028, F 67083 Strasbourg cedex, France Trends Biotechnol 24:395-402. 2006 This review describes the scope and potential of IVC in areas such as in vitro evolution of proteins and RNAs, cell-free cloning and sequencing, genetics, genomics, and proteomics. Directed evolution by in vitro compartmentalization Oliver J Miller MRC Laboratory of Molecular Biology, Hills Road, Cambridge, CB2 2QH, UK Nat Methods 3:561-70. 2006 Enhanced stereoselective hydrolysis of toxic organophosphates by directly evolved variants of mammalian serum paraoxonase Gabriel Amitai Division of Medicinal Chemistry, Israel Institute for Biological Research, Ness Ziona, Israel FEBS J 273:1906-19. 2006 Altering the sequence specificity of HaeIII methyltransferase by directed evolution using in vitro compartmentalization Helen M Cohen MRC Centre for Protein Engineering and MRC Laboratory for Molecular Biology, Cambridge CB2 2QH, UK Protein Eng Des Sel 17:3-11. 2004 This study provides a rare example of a laboratory-evolved enzyme whose catalytic efficiency surpasses that of the wild-type enzyme with the principal substrate. The catalytic histidine dyad of high density lipoprotein-associated serum paraoxonase-1 (PON1) is essential for PON1-mediated inhibition of low density lipoprotein oxidation and stimulation of macrophage cholesterol efflux Mira Rosenblat Lipid Research Laboratory, Technion Faculty of Medicine, Haifa 31096, Israel J Biol Chem 281:7657-65. 2006 Structure and evolution of the serum paraoxonase family of detoxifying and anti-atherosclerotic enzymes Michal Harel Department of Structural Biology, The Weizmann Institute of Science, Rehovot 76 100, Israel Nat Struct Mol Biol 11:412-9. 2004 Determinants of cofactor binding to DNA methyltransferases: insights from a systematic series of structural variants of S-adenosylhomocysteine Helen M Cohen MRC Laboratory of Molecular Biology, MRC Centre, Hills Road, Cambridge, UK CB2 2QH Org Biomol Chem 3:152-61. 2005 An understanding of the binding of AdoHyc to methyltransferases will greatly assist the design of AdoMet inhibitors. Protein promiscuity: drug resistance and native functions--HIV-1 case Ariel Fernandez Center for Computational Biology and Bioinformatics, Indiana University School of Medicine, Indianapolis, IN 46202, USA J Biomol Struct Dyn 22:615-24. 2005Olga Khersonsky 2006-2007 Institution of PhD: Weizmann Institute of Science Academic Discipline of PhD: Chemistry PhD Advisors: Prof. Dan Tawfik Dissertation Topic: Mechanistic Enzymology: From Classical Tools to Directed Evolution Year Awarded PhD: 2009 Institution of Postdoc: University of Washington Present Institution: Weizmann Institute of Science Present Academic Position: Senior Intern Email: olga. khersonskyweizmann. ac. il CV Publications Homepage Olga Khersonsky is a biological chemist primarily interested in enzymology, directed evolution, computational design and synthetic biology. She is currently a senior intern at the Weizmann Institute of Science, Rehovot, working in Dr. Sarel Fleishmans lab. Olga was awarded her PhD in 2009 by the Weizmann Institute of Science. Her thesis, 8220Mechanistic Enzymology From Classical Tools to Directed Evolution8221 was written under the supervision of Prof. Dan Tawfik. In recognition of her outstanding work during this time, she was awarded the Chorafas Prize for Excellent PhD Research as well as the Teva Prize for Outstanding PhD Students. After completing her PhD, Olga received the EMBO Long-Term Fellowship for her postdoctoral studies, She then spent three years in the University of Washington working in Prof. David Bakers lab. Her research focused on computational denovo design of hydrolytic enzymes, their characterization and directed evolution. Born in Kiev, Olga moved to Israel at the age of 11 and was later recruited to the IDFs Atuda (Academic Reserve) program. She completed two BScs in both chemistry and environmental science in the Hebrew University of Jerusalem before serving as an academic officer. Olga started her MSc studies in the Weizmann Institute during her four-year military service. Upon discharge, she continued her studies and started work on her thesis, Mechanistic Enzymology and Physiological Substrates of Serum Paraoxonase 1. Her thesis was written under the supervision of Prof. Dan Tawfik. Olgas work has been published widely in top journals such as Journal of Molecular Biology, Biochemistry, ChemBioChem, and the Journal of Biological Chemistry . Much of Olgas research in enzymology and directed evolution is designed to generate enzymes with tailor-made properties she believes such research may lead to the development of enzymes that will eventually be used for medicinal purposes.
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