非正规氨基酸脱碳酶的活性位点多样化,通过将基质复合选与计算引导的重组组合并为一体

科学领域:

• 酶工程是什么?酶工程是什么?
• 蛋白质工程是一种蛋白质工程.
• 生物催化剂是一种生物催化剂.

背景情况:

• 活性部位突变的重组是改变酶活性的关键.
• 序列空间的局限性往往限制了工程工作的小图书馆.
• 甲酸脱碳酶 (TDC) 是一种用于修饰的向酶.

研究的目的:

• 为了最大限度地提高非正规氨基酸 (ncAAs) 脱碳酶的序列多样性,使用聚焦重组.
• 为了克服大序列空间的基于选的工程的局限性.
• 识别具有改变基质特异性和增强活性的新型TDC变体.

主要方法:

• 在托脱碳酶的五个活性位点位置的聚焦重组.
• 基质多复合选 (SUMS) 以区分酶活性和特异性.
• 野生类型的原始兴奋剂用于丰富多个突变.
• 在有限的查数据 (<200次测量) 上训练后勤回归建模.

主要成果:

• 与单基质选相比,识别了较大的活性序列空间部分.
• 通过初级兴奋剂增强了双重和三重突变,扫描了五个位置.
• 开发了一种预测模型,用于活性重组区域,并进行最小的查.
• 发现了TDC变体,具有明显的乱伦概况.
• 在一个变体中实现了近500倍的催化效率提高.

结论:

• 基质复合选 (SUMS) 与代深度重组相结合,有效地产生了多种类型的催化酶变体.
• 集中重组和有针对性的选策略可以克服酶工程中大序列空间的局限性.
• 这种方法产生了具有显著改进或改变催化功能的新型酶架构.