提高UGT51的催化效率,以有效地生产罕见的Rh2人参化物
Mohamed Yassin Ali1,2,3, Mohnad Abdalla4, Ahmed F Roumia5
1Biofuels Institute, School of Emergency Management, School of the Environment and Safety Engineering, Jiangsu University, Zhenjiang, 212013, China.
Folia microbiologica
|January 22, 2025
概括
局部导向的突变发生增强了尿素二酸糖转移酶51 (UGT51) 活性,显著增加了人参酸Rh2的产生. 这种提高的酶效率为商业应用提供了一个有前途的途径.
科学领域:
- 生物技术是生物技术.
- 酵素工程是什么意思 酵素工程
- 药用化学 医学化学
背景情况:
- 金色化物Rh2 (S) 对各种疾病具有治疗潜力,包括癌症,炎症和糖尿病.
- 来自Saccharomyces cerevisiae的尿素二酸甘转移酶51 (UGT51) 对于生酸Rh2合成至关重要,但其催化效率有限.
- 提高UGT51的催化效率对于增强的Rh2生产至关重要.
研究的目的:
- 通过局部定向突变发生来提高UGT51的催化效率.
- 改进使用工程UGT51.1.改进的Rh2人参化物生产.
- 研究突变对UGT51活动的结构和动态影响.
主要方法:
- 对UGT51进行了位点定向的突变发生,引入了E805A,S998A,R1031A和L1032A突变.
- 在体外进行了酶活性测定,以评估野生类型和突变UGT51.1.的催化效率.
- 分子动力学 (MD) 模拟,包括RMSD,RMSF和SASA分析,用于研究酶基质相互作用和构造变化.
主要成果:
- 突变的UGT51变种显示出增强的稳定性,结合亲和力,和活跃部位可访问性为protopanaxadiol (PPD).
- 与野生类型相比,突变E805A,R1031A和L1032A的酶活性分别为10%,58%和65%更高.
- 双重突变R1031A/L1032A的活性增加了85%,使用食批量技术导致人参化物Rh2产量达到4.663g/L.
结论:
- 计算机指导的位点定向突变发生能有效地提高了UGT51的催化效率和人参化物Rh2的产生.
- MD模拟证实,突变,特别是R1031A/L1032A,显著改变UGT51的形状,提高了催化性能.
- 这种方法对开发具有商业价值的酶用于治疗化合物生产有希望.


