Directed Evolution of the UDP-Glycosyltransferase UGTBL1 for Highly Regioselective and Efficient Biosynthesis of Natural Phenolic Glycosides

区域选择性 糖基化 糖基转移酶 糖苷 化学 天麻素 生物催化 定向进化 生物化学 立体化学 突变体 催化作用 基因 离子液体 色谱法
作者
Chenhao Zhang,Yongchao Cai,Z. Zhang,Nan Zheng,Huimin Zhou,Yumeng Su,Shuang Du,Asif Hussain,Xiaole Xia
出处
期刊:Journal of Agricultural and Food Chemistry [American Chemical Society]
卷期号:72 (3): 1640-1650 被引量:6
标识
DOI:10.1021/acs.jafc.3c07850
摘要

The O-glycosylation of polyphenols for the synthesis of glycosides has garnered substantial attention in food research applications. However, the practical utility of UDP-glycosyltransferases (UGTs) is significantly hindered by their low catalytic efficiency and suboptimal regioselectivity. The concurrent optimization of the regioselectivity and activity during the glycosylation of polyphenols presents a formidable challenge. Here, we addressed the long-standing activity–regioselectivity tradeoff in glycosyltransferase UGTBL1 through systematic enzyme engineering. The optimal combination of mutants, N61S/I62M/D63W/A208R/P218W/R282W (SMWRW1W2), yielded a 6.1-fold improvement in relative activity and a 17.3-fold increase in the ratio of gastrodin to para-hydroxybenzyl alcohol-4′-O-β-glucoside (with 89.5% regioselectivity for gastrodin) compared to those of the wild-type enzyme and ultimately allowed gram-scale production of gastrodin (1,066.2 mg/L) using whole-cell biocatalysis. In addition, variant SMWRW1W2 exhibited a preference for producing phenolic glycosides from several substrates. This study lays the foundation for the engineering of additional UGTs and the practical applications of UGTs in regioselective retrofitting.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
更新
PDF的下载单位、IP信息已删除 (2025-6-4)

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
GG完成签到,获得积分10
刚刚
hao发布了新的文献求助10
3秒前
科研通AI5应助lizhaonian采纳,获得10
4秒前
上官若男应助务实妖妖采纳,获得10
5秒前
ding完成签到 ,获得积分10
5秒前
5秒前
hhx71应助文件撤销了驳回
6秒前
6秒前
LisA__发布了新的文献求助10
8秒前
鲤鱼依白完成签到 ,获得积分10
8秒前
fiveby完成签到,获得积分10
8秒前
111111完成签到,获得积分10
9秒前
乘风破浪发布了新的文献求助10
9秒前
hao完成签到,获得积分10
10秒前
fujiaxing发布了新的文献求助10
11秒前
芊芊完成签到,获得积分10
11秒前
典雅君浩完成签到,获得积分10
13秒前
15秒前
不配.应助jyy采纳,获得200
15秒前
JamesPei应助张张采纳,获得10
15秒前
19秒前
19秒前
21秒前
量子星尘发布了新的文献求助10
21秒前
111发布了新的文献求助10
21秒前
DongliFeng完成签到,获得积分10
22秒前
Ava应助自由的尔蓉采纳,获得10
24秒前
25秒前
瓦解99发布了新的文献求助10
26秒前
26秒前
26秒前
26秒前
26秒前
ivying0209发布了新的文献求助10
28秒前
28秒前
科研通AI6应助现实的青文采纳,获得10
29秒前
gy完成签到,获得积分10
29秒前
Yanalee发布了新的文献求助20
30秒前
Jiangsh完成签到,获得积分10
30秒前
瓦解99完成签到,获得积分10
31秒前
高分求助中
(禁止应助)【重要!!请各位详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Plutonium Handbook 4000
International Code of Nomenclature for algae, fungi, and plants (Madrid Code) (Regnum Vegetabile) 1500
Functional High Entropy Alloys and Compounds 1000
Building Quantum Computers 1000
Molecular Cloning: A Laboratory Manual (Fourth Edition) 500
Social Epistemology: The Niches for Knowledge and Ignorance 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 工程类 有机化学 生物化学 物理 内科学 纳米技术 计算机科学 化学工程 复合材料 遗传学 基因 物理化学 催化作用 冶金 细胞生物学 免疫学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 4233972
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3767467
关于积分的说明 11836773
捐赠科研通 3425541
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1879962
邀请新用户注册赠送积分活动 932675
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 839781