设计Cellobiose 2-epimerase的基质结合口袋,以增强乳糖生物合成

科学领域:

• 酶学 是一种酶学.
• 生物催化剂是一种生物催化剂.
• 蛋白质工程是指蛋白质工程.

背景情况:

• 纤维素2-表皮酶 (CE) 将乳糖转化为像乳糖这样的有价值产品.
• 目前CsCE对乳糖转化的限制阻碍了工业使用.
• 之前的研究设计了二硫化物键来修改CsCE循环结构.

研究的目的:

• 提高CsCE用于乳糖生产的催化效率.
• 为了研究突变在工程二硫化键附近对酶活性的影响.
• 通过蛋白质工程来提高CE的工业适用性.

主要方法:

• 和突变和高通量选CsCE残留在一个工程二硫化键附近.
• 突变酶活性的表征,包括异构化.
• 分子动力学模拟和结合的自由能量计算.

主要成果:

• 一个四重突变 (M4) 与双重突变相比,异构化活性增加了1.3倍.
• 突变改变了基质结合口袋的形状和大小.
• M4对乳糖和乳糖具有增强的结合亲和力.

结论:

• 修改活动位点附近的循环区域有效调节CE的催化特性.
• 蛋白质工程策略可以提高酶效率和基质杂交.
• 改进的CsCE变种对工业乳糖合成具有前景.