Projekt adatai
Projekt azonosítószáma: 2022-1.2.2-TÉT-IPARI-UZ-2022-00003
A projekt címe: Szennyező szénhidrogének lebontására alkalmas új ipari potenciállal rendelkező enzimek azonosítása mesterséges intelligencia alapú módszerekkel
A (fő)kedvezményezett neve: HUN-REN Természettudományi Kutatóközpont
Konzorciumi partnerek:
Eötvös Loránd Tudományegyetem
Támogatás összege: 69 279 031 Ft
Az ELTE támogatási összege: 29 604 011 Ft
Támogatás intenzitás:100%
Futamidő: 2022. október 01 - 2025. szeptember 30.
A projekt rövid bemutatása:
A projekt célja új és hatékony enzimek azonosítása szennyező szénhidrogének lebontására. Eddig ismeretlen baktériumok eddig nem leírt enzimjeit keressük Üzbegisztán szénhidrogén kitermelésselszennyezett területeinek mikrobiómjában. A projektben rejtett Markov-modelleket használunk a még ismeretlen, de előírt funkciójú gének megtalálására. A talált új gének által leírt enzimeket elemezzük, kifejeztetjük, laboratóriumi mennyiségben előállítjuk és hatékonyságát elemezzük. Ezzel a munkával párhuzamosan a klasszikus mikrobiológia kiválasztási módszereivel (növekvő vegyszermaradvány-koncentráció jelenlétében való táptalajon való tenyésztéses kiválasztás) új, ígéretes baktériumtörzseket keres és azonosít az Üzbég Tudományos Akadémia Mikrobiológiai Intézete, üzbég partnerünk.
Az eredmények felhasználásban szerepet játszhat olyan új enzimek és baktériumok azonosítása, amelyek segíthetnek a szennyezett talajok és vizek megtisztításában. Jelen projekt az ilyen új mikrorganizmusok és enzimek mesterséges intelligencia alapú azonosításával, kísérleti igazolásával és az eredmények hasznosításával foglalkozik.
A projekt eredményeinek rövid összefoglalása:
Öt metagenomikai analízissel talált szekvenciát hoztunk létre szekvencia-assembly segítségével a rövid metagenomikai sorozatokból, ezeket a CYP_127, CYP_139, CYP_195, CYP_228, CYP_287 jelölésekkel láttuk el. A SWISSProt adatbázisban a legközelebbi BLAST hasonlóság ezekhez 35%-os volt, a PDB-ben 68%-os, tehát valóban új, eddig nem ismert enzimeket találtunk. A CYP_127, CYP_139, CYP_195, CYP_228, CYP_287 fehérjéket termeltük, ehhez a pET plazmid-családot alkalmaztuk, T7-promoter kontrollal BL21 törzsekben. A fehérje géneket megfelelő affinitási címkével láttuk el, ami a tisztítás elősegítésére szolgált. A fehérjéket 2 literesre mértéknövelt térfogatban expresszáltattuk, majd analizáltuk a biotechnológiai felhasználhatóságot, különös tekintettel a nagy tömegben való előállításra való alkalmasságra, valamint a kellő enzimatikus stabilitásra, és a legjobb oldhatósággal rendelkezőt, a CYP_139-et vizsgáltuk tovább. A hőstabilitás-vizsgálatok alapján jól feltekeredett fehérjét sikerült termelni. Potenciális szubsztrátokat azonosítottunk, így az oktán, dekán, dodekán és az oktánsav kötését találtuk jónak a CYP_139-hez.
A projekt eredményeit a 2025. évi FEBS (Federation of European Biochemical Societies) Konferencián mutattuk be, előadás (Young Scientist Forum, Tóth Zoé Sára) formájában: https://2025.febscongress.org/ysf-programme, https://doi.org/10.1002/2211-5463.70071.