Журнал нефтяной и экологической биотехнологии

Абстрактный

Фиторемедиация, опосредованная цитохромом P450, с использованием трансгенных растений: потребность в сконструированных ферментах цитохрома P450

Сантош Кумар, Мэнъяо Джин и Джеймс Л. Вимхофф

Растет спрос на универсальные и вездесущие биокатализаторы цитохрома P450 (CYP) для биотехнологии, медицины и биоремедиации. За последнее десятилетие возросла реализация мощности биокатализаторов CYP для детоксикации загрязняющих веществ почвы и воды с использованием трансгенных растений. Однако основные ограничения ферментов CYP млекопитающих заключаются в том, что для их активности им требуется редуктаза CYP (CPR), и они демонстрируют относительно низкую активность, стабильность и экспрессию. С другой стороны, бактериальные ферменты CYP демонстрируют ограниченное разнообразие субстратов и обычно не метаболизируют гербициды и промышленные загрязнители. Поэтому для биотехнологической промышленности и научного сообщества существует значительный интерес к разработке ферментов CYP для улучшения их каталитической эффективности, стабильности, экспрессии, разнообразия субстратов и пригодности ферментов слияния P450-CPR. Сконструированные ферменты CYP имеют потенциал для фиторемедиации гербицидов и загрязнителей окружающей среды, опосредованной трансгенными растениями. В этом обзоре мы обсуждаем: 1) роль ферментов CYP в фиторемедиации с использованием трансгенных растений, 2) проблемы, связанные с ферментами CYP дикого типа в фиторемедиации, и 3) примеры сконструированных ферментов CYP и их потенциальную роль в фиторемедиации, опосредованной трансгенными растениями.