Evolutionary studies as a source of biocatalysts : resurrection and engineering of an ancestral fungal laccase through directed evolution and advanced computational methods

Abstract

Multicopper oxidases (MCOs) are a superfamily of enzymes that catalyze oxidation reactions coupled with the reduction of molecular oxygen to water. They share a tertiary structure and certain structural determinants. This superfamily of enzymes includes ferroxidases, laccase-ferroxidases, ascorbate oxidases, pigment MCOs, and laccases. Laccases are the most numerous, widely distributed, and biotechnologically relevant due to their ability to oxidize a broad range of aromatic compounds. The high structural homology and overlapping activities among different types of MCOs difficult their classification. This, along with the large number of MCO sequences available in databases and automatically annotated in recent years, demands for an exhaustive and updated classification of this enzyme superfamily...Las oxidasas multicobre (MCO) son una superfamilia de enzimas que catalizan reacciones de oxidación acopladas a la reducción de oxígeno molecular a agua, y comparten estructura terciaria y ciertos determinantes estructurales. Dentro de esta superfamilia se incluyen ferroxidasas, lacasas-ferroxidasas, ascorbato oxidasas, MCO de pigmentos y lacasas. Estas últimas son las más numerosas y ampliamente distribuidas, así como las más relevantes desde un punto de vista biotecnológico debido a su capacidad para oxidar una gran variedad de compuestos aromáticos. La alta homología estructural y el solapamiento de actividades entre los diferentes tipos de MCOs dificultan su clasificación. Esto, unido a la gran cantidad de secuencias de MCOs disponibles en bases de datos y anotadas automáticamente en los últimos años, demanda una clasificación exhaustiva y actualizada de esta superfamilia de enzimas...