计算机辅助设计以提高阿尔多-基托减少酶KdAKRR的稳定性
Chen Dai1,2,3, Jia-Xin Tian1,2,3, Yu-Feng Chen1,2,3
1Key Laboratory of Bioorganic Synthesis of Zhejiang Province, College of Biotechnology and Bioengineering, Zhejiang University of Technology, Hangzhou, P. R. China.
计算机辅助设计提高了Kluyvermyces dobzhanskii的稳定性阿尔多基因还原酶 (AKR) 用于罗斯瓦斯塔丁合成. 经过工程设计的KdAKRM10突变体显示出更好的热稳定性和耐溶剂性,验证了设计策略.
科学领域:
- 生物技术是生物技术.
- 酵素工程是什么? 酶工程是什么
- 药用化学 医学化学
背景情况:
- 阿尔多基因减少酶 (AKRs) 是合成性中间体的关键酶.
- 罗斯瓦斯塔丁的合成依赖于关键的性中间体 (3R,5S) -CDHH,由KdAKR产生.
- 之前的努力产生了一个突变的KdAKRM6,具有改善稳定性的潜力.
研究的目的:
- 为了增强来自Kluyvermyces dobzhanskii的KdAKR酶的稳定性.
- 为了提高酶在生产罗斯瓦斯塔丁中间体中的性能.
- 为了验证一种计算机辅助的酶稳定设计策略.
主要方法:
- 使用计算机辅助设计方法,将PROSS和共识设计结合起来.
- 在KdAKRM6突变中引入了特定突变 (S196C,T232A,V264I,V45L).
- 经过实验验证的工程酶的增强热稳定性,活性和耐溶剂性.
主要成果:
- 最好的突变,KdAKRM10,显著增加了热稳定性 (T5015和Tm增加了~10°C).
- 在40°C下,KdAKRM10的半衰期延长了17.6小时,对有机溶剂的耐药性得到了改善.
- 结构分析表明,由于增加的键和稳定的疏水核,增强了刚性.
结论:
- 计算机辅助设计策略有效地提高了KdAKR的稳定性.
- 经过工程改造的KdAKRM10是一种更强大的生物催化剂,用于生产罗斯瓦斯塔丁中间体.
- 这种方法为稳定其他AKR酶提供了一种可行的方法.
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