热友化底盘启用高通量选择一个热稳定化报告器的热友化底盘启用高通量选择
Sang-Min Shin1,2,3, Ellin-Kristina H Triola1,3, Rommel S Granja-Travez1,2
1Bioscience Division, Los Alamos National Laboratory, Los Alamos, New Mexico 87545, United States.
ACS synthetic biology
|October 8, 2025
概括
我们开发了一种高通量选方法,使用热友化底盘快速识别热稳定光蛋白. 这种方法加速了用于工业应用的稳定蛋白质变体的发现.
科学领域:
- 蛋白质工程是指蛋白质的工程.
- 生物技术是生物技术.
- 结构生物学 结构生物学
背景情况:
- 热稳定蛋白质可延长保质期,在工业环境中提高性能,降低成本.
- 目前的蛋白质稳定方法在很大程度上依赖于试错,因为对稳定性功能关系的理解有限.
- 高通量选是评估大型组合蛋白库的一个瓶.
研究的目的:
- 通过创建和选突变的组合图书馆来开发一种改善的蛋白质稳定方法.
- 在热友宿主中建立高通量选方法,以快速识别热稳定蛋白质.
- 设计一种光记者蛋白,在高温下提高稳定性和功能.
主要方法:
- 使用热爱菌,Parageobacillus thermoglucosidasius (*Ptherm*),作为一个高通量选的底盘.
- 为Y-FAST报告员生成并选合理设计的热稳定突变的组合图书馆 (∼10^3-10^4).
- 在高温 (55°C和68°C) 和素暴露下使用微生物生长,用于查.
- 使用AlphaFold结构预测和分子动力学 (MD) 模拟验证了Y-FAST变体.
主要成果:
- 成功分离的Y-FAST变种 (tsFAST和hsFAST) 显示了增强的光和稳定性在55°C和68°C.
- 与原始Y-FAST相比,孤立变体对热和化学变质的抗性更强.
- 结构分析揭示了工程变体中的稳定性增强盐桥和键网络.
- 证明tsFAST和hsFAST是有效的蛋白质表达和高温折叠的翻译记者.
结论:
- 在热友基底盘中组合式库生成和高通量选是蛋白质工程的有效策略.
- 这种方法可以扩展到其他蛋白质和热友宿主,用于各种生物技术应用.
- 这种小的,独立于氧气的hsFAST蛋白质适合为生物传感和生物转化设计极端性厌氧生物.
