Protein Consensus-Based Surface Engineering (ProCoS): A Computer-Assisted Method for Directed Protein Evolution

作者
Amol V. Shivange,H.W. Hoeffken,Stefan Haefner,Ulrich Schwaneberg
出处
期刊:BioTechniques [Future Science Ltd]
卷期号:61 (6): 305-314 被引量:22
标识
DOI:10.2144/000114483
摘要

Protein consensus-based surface engineering (ProCoS) is a simple and efficient method for directed protein evolution combining computational analysis and molecular biology tools to engineer protein surfaces. ProCoS is based on the hypothesis that conserved residues originated from a common ancestor and that these residues are crucial for the function of a protein, whereas highly variable regions (situated on the surface of a protein) can be targeted for surface engineering to maximize performance. ProCoS comprises four main steps: (i) identification of conserved and highly variable regions; (ii) protein sequence design by substituting residues in the highly variable regions, and gene synthesis; (iii) in vitro DNA recombination of synthetic genes; and (iv) screening for active variants. ProCoS is a simple method for surface mutagenesis in which multiple sequence alignment is used for selection of surface residues based on a structural model. To demonstrate the technique's utility for directed evolution, the surface of a phytase enzyme from Yersinia mollaretii (Ymphytase) was subjected to ProCoS. Screening just 1050 clones from ProCoS engineering—guided mutant libraries yielded an enzyme with 34 amino acid substitutions. The surface-engineered Ymphytase exhibited 3.8-fold higher pH stability (at pH 2.8 for 3 h) and retained 40% of the enzyme's specific activity (400 U/mg) compared with the wild-type Ymphytase. The pH stability might be attributed to a significantly increased (20 percentage points; from 9% to 29%) number of negatively charged amino acids on the surface of the engineered phytase.

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
得己完成签到 ,获得积分10
4秒前
DianaLee完成签到 ,获得积分10
5秒前
凡华完成签到 ,获得积分10
7秒前
7秒前
雪满头应助liyi采纳,获得10
10秒前
11秒前
燕子发布了新的文献求助10
11秒前
13秒前
lvsehx发布了新的文献求助10
17秒前
BillyCHEN完成签到 ,获得积分10
17秒前
laoxie301发布了新的文献求助10
17秒前
炉管完成签到,获得积分10
19秒前
燕子完成签到,获得积分10
19秒前
as完成签到 ,获得积分10
21秒前
Sherry完成签到 ,获得积分10
22秒前
橙子发布了新的文献求助30
25秒前
爱听歌鹤应助真实的一鸣采纳,获得20
32秒前
魔幻幻桃完成签到 ,获得积分10
32秒前
爆米花应助刘真焊采纳,获得10
33秒前
xdc完成签到,获得积分10
35秒前
夜话风陵杜完成签到 ,获得积分0
36秒前
科研爱好者完成签到,获得积分10
37秒前
666星爷完成签到,获得积分10
37秒前
余慵慵完成签到 ,获得积分10
40秒前
神一样的鸟完成签到 ,获得积分10
40秒前
41秒前
醋酸异丙酯完成签到 ,获得积分10
42秒前
能干的土豆完成签到,获得积分20
43秒前
锂电说完成签到 ,获得积分10
44秒前
45秒前
可靠慕凝完成签到,获得积分10
47秒前
刘真焊发布了新的文献求助10
47秒前
自转无风完成签到,获得积分10
50秒前
坚定蘑菇完成签到 ,获得积分10
51秒前
52秒前
Zoeyren完成签到,获得积分10
53秒前
汉堡包应助能干的土豆采纳,获得10
56秒前
猫白白白发布了新的文献求助10
58秒前
xue112完成签到 ,获得积分10
1分钟前
整齐豆芽完成签到 ,获得积分10
1分钟前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Single Cell Analysis of the Tumor Microenvironment Landscape Across the Disease Spectrum of Multiple Myeloma 1000
2026年中国辛酸癸酸聚乙二醇甘油酯行业市场现状调查及投资机会研判报告 1000
2026年中国辛酸癸酸聚乙二醇甘油酯行业市场规模及竞争格局分析报告 1000
模型平均及其应用 900
Fundamentals of Pharmaceutical and Biologics Regulations: A Global Perspective, Second Edition 700
The Cambridge History of China 英文版16册 600
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 内科学 物理 复合材料 催化作用 细胞生物学 无机化学 光电子学 物理化学 电极 基因
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7331617
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8946001
关于积分的说明 18975356
捐赠科研通 6985875
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3216880
关于科研通互助平台的介绍 2383416
邀请新用户注册赠送积分活动 2196531