工程设计 Burkholderia thailandensis lipoxygenase 的基底特异性和区域选择性
Ruth Chrisnasari1, Marie Hennebelle2, Khoa A Nguyen2
1Laboratory of Food Chemistry, Wageningen University & Research, Bornse Weilanden 9, 6708 WG Wageningen, the Netherlands; Wageningen Food & Biobased Research, Wageningen University & Research, Bornse Weilanden 9, 6708 WG Wageningen, the Netherlands; Faculty of Biotechnology, University of Surabaya (UBAYA), Surabaya 60293, Indonesia.
研究人员修改了一种细菌的脂氧酶 (LOX),以改变它对多不和脂肪酸 (PUFA) 的偏好. 一个单一的突变使该酶能够支持不同的PUFA类型,并改变它添加氧气的地方,创造新的生物催化剂可能性.
科学领域:
- 生物化学 生物化学
- 酶学 是一种酶学.
- 生物催化剂是一种生物催化剂.
背景情况:
- 脂氧酶 (LOX) 是一种酶,可以将多不和脂肪酸 (PUFA) 转化为有价值的脂肪酸氧化物 (FAHP).
- 细菌LOX因其广泛的基质范围而受到越来越多的研究,但其特异性的结构决定因素尚未得到充分理解.
研究的目的:
- 来自Burkholderia thailandensis (Bt-LOX) 的细菌LOX的基质偏好和区域选择性的特征.
- 通过局部定向突变发生来确定调节Bt-LOX基质特异性和区域选择性的关键氨基酸残留物.
主要方法:
- 通过向基质结合口袋和氧气接入通道中的残留物来创建Bt-LOX的变体,使用了位点定向突变发生.
- 分析了野生类型酶及其变体的催化特性,包括基质偏好和区域选择性.
主要成果:
- 野生型Bt-LOX在 ω-5位置首选作用于 ω-6 PUFA.
- 突变者表现出改变的活动:A431G转移了区域选择性,F446V减少了区域选择性,具有更长的PUFA,L445A逆转了对 ω-3PUFA的基质偏好,并改变了区域选择性到 ω-2.
- 单个L445A突变显著改变了基质特异性,区域选择性和基质定向,这是一个关键的进步.
结论:
- 基质结合口袋和氧气接入通道中的特定残留物极大地控制了Bt-LOX的基质偏好和区域选择性.
- L445A突变表明,单个氨基酸的变化可以深刻地设计LOX生物催化剂,用于新型FAHP合成.
- 细菌LOX具有重要的潜力,作为工业应用的多功能生物催化剂,用于生产各种FAHP.
相关概念视频
Regioselectivity and Stereochemistry of Hydroboration
Hydroboration proceeds in a concerted fashion with the attack of borane on the π bond, giving a cyclic four-centered transition state. The –BH2 group is bonded to the less substituted carbon and –H to the more substituted carbon. The concerted nature requires the simultaneous addition of –H and –BH2 across the same face of the alkene giving syn...
Reactions of Aldehydes and Ketones: Baeyer–Villiger Oxidation
The carbonyl center is...
Regioselectivity of Electrophilic Additions-Peroxide Effect
Hydroboration-Oxidation of Alkenes
Regioselectivity of Electrophilic Additions to Alkenes: Markovnikov's Rule
The hydrohalogenation of an unsymmetrical alkene can yield two haloalkane products, depending on which vinylic carbon takes up the halogen. However, one product usually predominates, where hydrogen adds to the vinylic carbon bearing the...
Radical Anti-Markovnikov Addition to Alkenes: Overview


