La importància de les eines computacionals en el disseny d'enzims d'interès industrial

El camp del disseny d'enzims té com a principal objectiu el desenvolupament d'enzims modificats per tal d'accelerar noves reaccions o d'acceptar substrats no naturals. Tot i els avenços en el camp, encara no s'ha assolit el disseny rutinari d'enzims. L'evolució dirigida (DE) és una de les estratègies més poderoses que existeixen, però el seu alt cost i el fet de ser una estratègia no racional en limita l'aplicació. La comprensió de com l'evolució dirigida és capaç d'obtenir variants altament actives és crucial per al futur desenvolupament de protocols computacionals robusts capaços de predir amb precisió quins canvis d'aminoàcids són necessaris per a tenir alta activitat enzimàtica. En aquest treball, es demostra la importància dels mètodes computacionals, en particular, els basats en simulacions de dinàmica molecular, per a elucidar l'efecte de mutacions al centre actiu i a posicions llunyanes en l'activitat i selectivitat enzimàtica.The enzyme design field pursues the development of new modified enzyme variants to target new synthetically useful reactions and/or substrates. Although many advances have been made, the routine design of enzymes has not yet been achieved. Directed evolution (DE) is one of the most powerful strategies that exist to that end but its high cost and the fact that it is not rational limit its application. The understanding of how DE is able to provide highly active variants is crucial to the future development of robust computational protocols capable of accurately predicting which amino acid changes are required for high enzymatic activity. In this paper, we show the important role of computational methods, in particular molecular dynamics (MD) simulations, for elucidating the effect of distal and active site mutations that lead to enhanced enzymatic activity and selectivity