海洋细菌酶稠浊催化成果定向进化研究获希望

港口经济 林晓舟 2020-06-28 14:52:05
浏览

 
 
海洋细菌酶稠浊催化成果定向进化研究获希望  
 

中国科学院热带海洋生物资源与生态重点尝试室藻类资源与生态工程研究团队,在工程化改革酶卵白的稠浊催化成果方面取得新希望。相关研究6月27日颁发于《生物技能与生物工程》。

酶催化生物体内化学回响,是维持生命代谢有序运转的重要驱动力。传统概念认为酶催化化学回响长短常准确专一的,然而连年越来越多的研究表白酶具有多种“兼职”成果,这种酶催化成果的非特异现象称为稠浊性。酶的催化稠浊性可为生物提供“武器库”,辅佐生物适应多变的化学情况。在家产界,开拓操作酶的稠浊催化成果可辅佐人们合成化学分子、修复污染情况。

该研究发明一种海洋细菌脯氨酸二肽酶具有稠浊水解对氧磷农药的成果,该酶水解二肽的活性是水解对氧磷的近100倍。研究人员期望通过优化底物团结口袋提高该肽酶水解对氧磷的活性,对构成该酶底物团结口袋的11个氨基酸残基举办了定点饱和突变和组合突变。

颠末多轮筛选从4000余个突变体中得到最优突变D45W/H226G。相较野生型,D45W/H226G水解对氧磷的活性提高了30倍,且其对其他有机磷类化合物的底物谱也得到显著拓宽。有趣的是,陪伴着稠浊活性的提高,天然肽酶活性显著下降,突变酶与野生酶的催化选择性产生106倍转换。

为探究两个氨基酸残基突变造成该酶底物选择性差此外原因,研究人员操作X—射线衍射技能理会了野生酶与突变酶的卵白晶体布局。通过较量卵白布局,团结分子动力学模仿计较展现了底物团结口袋形态的变革影响两种底物与酶活性中心的团结模式,使对氧磷在突变酶中的团结构象更利于催化回响举办,而二肽底物在突变酶中的团结构象则恰好相反。

该研究改善操作酶的稠浊催化成果,将细菌肽酶体外定向进化为对氧磷水解酶,为有机磷污染物的微生物降解提供了高效酶元件,也有助于晋升酶催化底物选择性分子层面的认识。

该研究由中国科学院计谋性先导科技专项、南边海洋科学与工程广东省尝试室(广州)人才团队引进重大专项和广州市科技打算项目配合扶助完成。

相关论文信息:https://doi.org/10.1002/bit.27455

 

版权声明:凡本网注明“来历:中国科学报、科学网、科学新闻杂志”的所有作品,网站转载,请在正文上方注明来历和作者,且不得对内容作实质性窜改;微信公家号、头条号等新媒体平台,转载请接洽授权。邮箱:shouquan@stimes.cn。