新型工程酶变体可拓展环亚胺酸结构多样性

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科学网

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来源地址：

https://paper.sciencenet.cn/htmlnews/2025/1/538024.shtm

资源所属：

饲料用酶工程

类型：

前沿资讯

语种：

中文

原文发布日期：

2025-01-24

摘要：

中国科学院上海药物研究所研究员廖苍松课题组与中国科学院天津工业生物技术研究所研究员盛翔课题组合作，利用聚焦理性迭代位点特异性突变（FRISM）策略，对脱羧醛缩酶UstD进行了半理性工程改造，调控了UstD对邻位二酮亲电试剂的区域选择性和立体选择性，获得的工程酶变体具有极佳的选择性和较广的底物谱，拓展了环亚胺酸的结构多样性。1月15日，相关研究在线发表于《德国应用化学》。研究团队使用FRISM的半理性策略开展酶工程改造研究，通过酶变体设计探索底物结合口袋的残基对选择性的调控机制。经过三轮突变后得到的UstD2.0AAM对产物1c的转化率为46%，选择性为90%，对产物2b的转化率为72%，选择性为94%。研究人员解析了2b的立体构型，并高选择性地合成了共计30种在α和γ位置具有立体中心的环状亚胺酸，实现了百毫克规模的制备反应，收率达89%。分子动力学模拟研究表明，ApUstD和UstD2.0AAM两种酶活性位点空腔大小和疏水性存在明显差异，这些差异导致了底物在口袋内具有不同的结合构象，也是不同酶表现出不同反应选择性的根本原因。