合成生物催化剂,摘译自:https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2021.04.06.438652v1

酶的进化已使生物技术取得了许多进步。但是,定向进化程序仍可能需要进行多次迭代筛选,以鉴定最佳突变体序列。这归因于有效突变点并不多,而稀少的突变点又归因于“隐藏”的突变,这些突变仅与其他突变结合才能协同改进酶活性。这些“隐藏的”突变只有通过评估突变体组合才能鉴定出,需要大型组合文库或迭代轮次筛选。

  近日,杜克大学Michael D LynchBiorxiv上发表文章:"Multi-Agent" Screening Improves the Efficiency of Directed Enzyme Evolution。在这里,作者报告了一种多试剂定向进化方法,该方法在筛选过程中结合了多种底物类似物。由于多种底物的作用类似于在适应催化环境中的多种试剂,作者能够鉴定出影响底物特异性的“隐藏”突变残基,而无需测试多种组合。作者最初通过设计各种非天然底物来提高丙二酰辅酶A合成酶的活性验证了这种方法。作者发现“隐藏”突变通常与活性位点相距遥远,这使得使用流行的基于结构的方法很难预测它们。有趣的是,在这种情况下鉴定出的许多“隐藏”突变有望破坏三级结构元素之间的相互作用,从而可能影响蛋白质的柔韧性。这种方法可能广泛适用于加速酶工程。  

杨佳玮 摘译


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