通过高通量质谱定量和in vitro/in vivo催化性能相关性来提高2-皮龙合成酶的效率
Yu Zhou1,2, Shuaizhen Zhou2,3, Scott Lyons4
1Department of Chemistry, The University of Texas at Austin, 105 E 24th St, Austin, TX 78712, USA.
Chembiochem : a European journal of chemical biology
|December 20, 2023
概括
研究人员设计了2-pyrone synthase (2PS) 突变体,以增强E. coli中的三酸乳 (TAL) 生产. 高通量选确定了突变物,显著改善了TAL产量和催化效率,这对于代谢工程至关重要.
科学领域:
- 代谢工程是代谢工程.
- 生物催化剂是一种生物催化剂.
- 合成生物学 合成生物学
背景情况:
- 工程高效的生物催化剂是从可再生资源生产生物产品的关键.
- 由于代谢网络的复杂性,将体外酶的成功转化为体内细胞的性能是具有挑战性的.
- 需要准确的量化方法来选突变,并将体外催化与细胞内性能相关联.
研究的目的:
- 开发和应用一种高通量方法来选2 - 皮龙合成酶 (2PS) 突变体.
- 在大肠杆菌中识别具有改善三酸乳 (TAL) 生物合成的2PS突变体.
- 了解酶动力学与细胞内生物催化性能之间的相关性.
主要方法:
- 在大肠杆菌中,2-皮龙合成酶 (2PS) 的定向进化.
- 基于质谱的突变者的高通量定量选.
- 细胞内基质度,迈凯利斯-门参数和TAL标位的相关性分析.
主要成果:
- 确定了两种2PS突变,在TAL标题中改善了多达46倍.
- 与野生类型2PS相比,发现了一种突变的猫猫速度是44倍.
- 确定在限制基质下快速反应速度对于细胞内生物催化剂至关重要.
结论:
- 蛋白质工程和合成生物学可以为特定的细胞内环境优化生物催化剂.
- 高通量选是有效的识别优质的酶变体的代谢工程.
- 了解体外-体外相关性指导高效细胞工厂的发展.
