גליקוסינתאזות הם גליקוזיד הידרולאזות בהם שייר הנוקלאופיל מוחלף בשייר קטן כגון אלנין, גליצין או סרין.
בנוכחות גליקוזיל פלואורידים בעלי קונפיגורציה אנומרית הפוכה לזו של הסובסטרט הטבעי של האנזים,
אנזימים אלה יכולים ליצור קשרים גליקוזידיים ולסנתז אוליגו- ופולי-סוכרים. סינתזה אנזימטית מהווה דרך
אלטרנטיבית לשיטות הכימיות הקלאסיות לייצור סוכרים, שכן היא מאפשרת שליטה מלאה על המרכזים
האנומריים שנוצרים, ומכיוון שהתגובה האנזימטית יכולה להתבצע בסביבה מימית בטמפרטורת החדר.
המחקר התמקד בשתי גליקוסינתאזות: XynB2(E335G) בטא-קסילוזידאז ממשפחה 52 ו- XT6(E265G)
קסילנאז ממשפחה 10 , המגיעים מהחיידק התרמופילי Geobacillus stearothermophilus .
XynB2(E335G) מסוגל לבצע דחיסה עצמית בין שתי מולקולות של קסילוז פלואור לקבלת התוצר קסילוביוז
פלואור. בעזרת אבולוציה מכוונת של אנזימים, בדיקות קינטיות ואנליזה של מבנים קריסטלוגרפיים, בודד
וריאנט משופר של XynB2(E335G) . הוריאנט החדש הכיל שתי החלפות, F206L ו- T343P , והראה שיפור של
פי 100 בפעילות הגליקוסינתטית בהשוואה לגליקוסינתאז המקורי. בעזרת ניסויים קינטיים ניתן היה להדגים
כי שחרור התוצר הוא שלב קובע מהירות בגליקוסינתאז XynB2(E335G) המקורי, מה שהוביל אותנו להציע
אסטרטגיה לשיפור הפעילות של גליקוסינתאזות וזאת על ידי הכנסת מוטציות ספציפיות שמורידות את
האפיניות של הגליקוסינתאז לתוצר שלו.
XT6(E265G) משתמש בקסילוביוז פלואור )שכאמור מיוצר על ידי XynB2(E335G) ( כסובסטרט כדי לסנתז
אוליגו- ופוליסוכרים של קסילוז. הקבועים הקינטיים של XT6(E265G) נקבעו ונעשו ניסיונות לקבלת אנזים
משופר בעזרת אבולוציה מכוונת. בנוסף נעשו ניסיונות לפתח טכניקות סריקה חדשות עבור גליקוסינתאזות
שניתן יהיה לשלבן עם מכשירי FACS . על סמך מבנים גבישיים של XT6(E265G) עם מולקולות סובסטרט
ותוצר שקשורות לאתר הפעיל, תוכננו מוטנטים עם פעילות משופרת ומוטנטים המייצרים בעדיפות שרשראות
קסילוז קצרות באורכים מוגדרים ) X4, X6, X8, X10 .
