为了高效的聚达丁合成,可利用甘氨基转移酶的工程区域选择性
Fucheng Zhu1, Jingli Dai2, Zixu Yan2
1College of Biological and Pharmaceutical Engineering, Anhui Engineering Laboratory for Conservation and Sustainable Utilization of Traditional Chinese Medicine Resources, Anhui Province Key Laboratory for Quality Evaluation and Improvement of Traditional Chinese Medicine, West Anhui University, Lu'an city 237012, China.
Food chemistry
|August 4, 2024
概括
分子进化增强了一种Bacillus subtilis尿素二酸盐依赖的葡萄糖转移酶 (UGT),以改善复醇的糖化. 一个三重突变通过增强的酶基质相互作用有效地产生了功能性食品成分聚达丁.
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
- 食品科学 食品科学 食品科学
背景情况:
- 复星是一种有价值的功能成分,由于生物可用性和溶解性差,其使用有限.
- 糖化可增强复星的特性,但对特定的糖化物如聚达丁的区域选择性合成具有挑战性.
- 来自 Bacillus subtilis 168 (UGTBS) 的尿素二酸盐依赖型葡萄糖转移酶 (UGT) 显示出对复星糖化的潜力,但缺乏精确的区域选择性.
研究的目的:
- 设计UGTBS以改善复星的区域选择性糖化,特别针对聚达丁合成的3-OH组.
- 阐明工程酶增强活性和区域选择性背后的分子机制.
- 使用工程UGTBS.建立一个高效的聚达丁生产方法.
主要方法:
- 使用分子进化技术,将突变引入UGTBS.
- 一个三重突变 (Y14I / I62G / M315W) 被生成和特征.
- 酶动力学,分子对接和食批次级联反应被用来评估酶的性能和优化聚达丁的生产.
主要成果:
- 三重突变Y14I/I62G/M315W显示显著改善了对复醇3-OH糖化酶的区域选择性.
- 聚达丁占突变酶合成的总产品的91%.
- 分子对接和动力学研究显示,增强的键和改变的结合口袋形状有助于增加亲和力和稳定性.
- 一个料批量级联反应实现了近20mM的高产量聚达丁.
结论:
- 工程UGTBS突变Y14I/I62G/M315W对于聚达丁的区域选择性合成非常有效.
- 改进的酶为聚达丁的工业制造提供了一个可行的策略.
- 这项研究突出了蛋白质工程克服功能成分生产局限性的潜力.


