Biokatalizátorok a szerves kémiai szintézisben – Paizs Csaba külső tag székfoglaló előadása
Paizs Csaba külső tag 2023. március 21-én megtartotta akadémiai székfoglalóját. Az előadásról szóló, képgalériával és videóval bővített összefoglaló.
A biokatalitikus folyamatok a fenntartható technológiák fejlesztésének fontos eszközei. A környezetbarát enzimek rendkívül hatékony és szelektív természetes katalizátorok, vízben környezeti hőmérsékleten és nyomáson működnek, minimalizálva az eljárás energiaigényét. Az enzimreakciókra jellemző a kiindulási anyagok kiváló beépülése a termékbe, ami a teljes eljárás jó atomgazdaságosságának előfeltétele.
A kolozsvári Enzimológia és Alkalmazott Biokatalízis Kutatóközpont fő kutatási iránya az iparilag is releváns hidrolázok, ammónia és C–C liázok, transzaminázok, oxidoreduktázok, oxidázok, valamint izomerázok által katalizált sztereoszelektív szerves reakciók/folyamatok kidolgozása és optimálása. A többlépcsős szintetikus eljárások csak kevés számú, rendszerint a szomszédos hagyományos kémiai reakciólépésektől elszigetelt biokatalitikus reakciót tartalmaznak. A kemo-, illetve a biokatalitikus eljárások eltérő reakciókörülményei zavarják a teljes folyamat harmonizációját. Ennek a hátránynak a kiküszöbölésére többenzimes kaszkádokat, illetve in vitro és in vivo enzimhálózatokat fejlesztettünk ki preparatív szintetikus célokra.
Paizs Csaba (Az akadémiai székfoglaló előadásról készült képgaléria a fotóra kattintva nézhető meg.) Fotó: mta.hu / Szigeti Tamás
Ezen enzimrendszerek összeállításának elengedhetetlen feltétele az új biokatalizátorok fejlesztése, szerkezeti és működési optimalizálása, kölcsönös szinkronizálása és szabályozása, majd hordozóra való rögzítése. Az immobilizált enzimek segítségével nagy hatékonyságú folyamatos üzemmódú eljárásokat dolgoztak ki.
A fehérjemérnökség eszköztárát hatékonyan használták az enzimek tulajdonságainak (aktivitás, szelektivitás, stabilitás, specifikus rögzítés stb.) modulálására/javítására. Egyik legfontosabb eredményük az, hogy pontmutációs és irányított evolúciós technikákkal növelték a biokatalizátorok hatékonyságát.
Paizs Csaba 1969-ben született Marosvásárhelyen. A Babeș–Bolyai Tudományegyetemen szerzett vegyészmérnöki diplomát 1984-ben. A PhD-fokozatot 1996-ban nyerte el, 2012-ben habilitált. 2015-ben egyetemi tanárrá nevezték ki, az egyetem Magyar Kémia és Vegyészmérnöki Intézet igazgatója, a Biokatalízis és Biotranszformációs Kutatóközpont vezetője. Szakterülete a szintetikus szerves kémia, azon belül az enantioszelektív és mikrobiológiai reakciók.
