基于高通量和准确测量甲甲的中性和中性甲脱酶的定向演化

科学领域:

• 生物技术和代谢工程 生物技术和代谢工程
• 酵素工程是什么? 酶工程是什么
• 合成生物学 合成生物学

背景情况:

• 甲醇是可持续生物制造的关键单碳原料.
• 尼古丁胺胺氨基二核酸 (NAD+) 依存的甲醇脱酶 (Mdh) 的效率限制甲醇生物转化.
• 提高Mdh的催化性能对于高效的甲醇利用至关重要.

研究的目的:

• 通过定向进化来增强来自 *Bacillus stearothermophilus* (Mdh_Bs) 的依赖NAD+的Mdh的催化活性.
• 为了确定能提高酶在甲醇氧化中的效率的突变.
• 为了建立一个有效的战略,Mdh指导进化.

主要方法:

• 使用随机突变发生的Mdh_Bs的定向进化.
• 高通量选使用甲生物传感器和纳什试验.
• 选择的Mdh_Bs变体的生物化学表征.

主要成果:

• 选的Mdh_Bs变种,甲醇的*K*_cat/*K*_M高达6.5倍.
• 确定了一种有益的T153P突变,影响基质结合和酶活性.
• 证明了T153残留物对Mdh_Bs催化性能的影响.

结论:

• 定向进化显著提高了Mdh_Bs的催化效率.
• T153残留物及其相互作用网络对于Mdh_Bs活动至关重要.
• 修改残留物相互作用为进一步改善Mdh提供了一个有希望的策略.