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Updated: Jun 5, 2025

Hierarchical and Programmable One-Pot Oligosaccharide Synthesis
Published on: September 6, 2019
通过引入葡萄糖基转移酶UGT76G1和葡萄糖基转移酶D之间的硫介导相互作用来增强Rebaudioside M合成
Fangwei Song1, Shengding Wang1, Yuanhui Mao1
1Guangdong Key Laboratory of Fermentation and Enzyme Engineering, School of Biology and Biological Engineering, South China University of Technology, Guangzhou 510006, P. R. China.
研究人员设计了一种UGT76G1酶变体 (No.11),可以显著增强Rebaudioside M (Reb M) 的产生,这是一种零热量甜味剂. 这一突破通过优化的酶活性提高了Reb M产量和纯度.
科学领域:
- 生物技术是生物技术.
- 酶工程是什么? 酶工程是什么?
- 代谢工程是代谢工程.
背景情况:
- 雷巴化M (Reb M) 是一种高价值,零卡路里的甜味剂,由于产量低和纯度低,其生产面临挑战.
- 尿素二酸葡萄糖 (UDPG) 依赖的糖系转移酶UGT76G1对于Reb M合成至关重要,但与Rebaudioside D (Reb D) 具有较低的效率.
研究的目的:
- 为Reb M生产设计了一种具有增强催化活性的UGT76G1变体.
- 阐明了提高酶效率的基础上的分子机制.
主要方法:
- 用UGT76G1进行蛋白质工程,以创建变体,包括UGT76G1-L200A/L379 M (No.11).
- 酶测试用于比较野生类型 (WT) 和变种酶的活性.
- 分子动力学模拟用于分析联结体-蛋白相互作用和催化机制.
主要成果:
- 与WT相比,UGT76G1变异No.11显示Reb D的酶活性增加了10倍.
- 11号变种与mbSUS相结合,在60分钟内从Reb D获得了Reb M的96.85%产量.
- 分子动态学揭示了No.11表现出更短,更稳定的相互作用,这对于增强催化是至关重要的.
结论:
- 工程UGT76G1变种No.11显著提高了Reb M合成效率和产量.
- 通过特定的氨基酸替代,蛋白质工程可以增强非经典相互作用,促进酶催化.
- 这项研究提供了一种新的策略,可以优化像Reb M.这样有价值的化合物的生产.
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