为增强基质杂交性和热稳定性而进行双功能糖转移酶的合理设计
Dekai Liu1, Ruifang Zhang1, Peiqin Chen1
1College of Chemical Engineering, Huaqiao University, Xiamen, Fujian 361021, PR China.
Journal of biotechnology
|December 21, 2025
概括
研究人员设计了细菌甘基转移酶 (GTs),以改善天然产品的甘化. 这项工作提高了基质的范围和热稳定性,为高效的糖化物生物制造铺平了道路.
科学领域:
- 生物化学和生物技术
- 酵素工程是什么? 酶工程是什么
- 自然产品的合成自然产品的合成
背景情况:
- 甘化是天然产品性质的关键,由甘基转移酶 (GTs) 催化.
- 为特定的糖化物合成设计GT具有挑战性,但对于高价值化合物而言至关重要.
- 绿色化学原理需要高效和定制的生物催化剂.
研究的目的:
- 重新设计细菌GT BsGT-1以提高基质识别和稳定性.
- 为GT功能工程建立一个计算-实验框架.
- 为了使GTs用于糖化物生物制造的精密工程.
主要方法:
- 多级计算策略:分子对接,多个序列对齐,分子动力学模拟.
- 逆向工程一个工厂GT (FiGT-2),以识别BSGT-1中的功能热点.
- 局部定向的突变发生和选BsGT-1变种.
主要成果:
- 通过逆向工程FiGT-2在BSGT-1中确定了六个功能热点.
- 开发了一种双变体 (S128T/T229S),其基质范围扩大 (121-140%的增加).
- 实现了增强的热稳定性 (在50°C下4小时后70%的活性) 和改善了基质亲和力.
结论:
- 突变诱导的结构刚性和优化的键网络增强了GT的稳定性和基质亲和力.
- 已建立的闭环工程范式为GT精密工程提供了一个可扩展的框架.
- 这项研究通过合理的酶设计推进了糖化物生物制造.
