清晨好,您是今天最早来到科研通的研友!由于当前在线用户较少,发布求助请尽量完整地填写文献信息,科研通机器人24小时在线,伴您科研之路漫漫前行!

Chemogenetic Evolution of a Peroxidase-like Artificial Metalloenzyme

定向进化 过氧化物酶 酶动力学 化学 丁香醛 辅因子 阿布茨 组合化学 蛋白质工程 蛋白质设计 立体化学 活动站点 生物化学 蛋白质结构 香兰素 抗氧化剂 DPPH 突变体 基因
作者
Ulrich Markel,Daniel F. Sauer,Malte Wittwer,Johannes Schiffels,Haiyang Cui,Mehdi D. Davari,Konstantin W. Kröckert,Sonja Herres‐Pawlis,Jun Okuda,Ulrich Schwaneberg
出处
期刊:ACS Catalysis [American Chemical Society]
卷期号:11 (9): 5079-5087 被引量:26
标识
DOI:10.1021/acscatal.1c00134
摘要

Directed evolution has helped enzyme engineering to remarkable successes in the past. A main challenge in directed evolution is to find the most suitable starting point, that is, an enzyme that allows maximum "evolvability". Consisting of a synthetic cofactor embedded in a protein scaffold, artificial metalloenzymes (ArMs) are reminiscent of rough-hewn ancestral metalloproteins and thus could provide an evolutionarily clean slate. Here, we report the design and directed evolution of an ArM with peroxidase-like properties based on the nitrobindin variant, NB4. After identifying a suitable artificial metal cofactor, two rounds of directed evolution were sufficient to elevate the ArM's activity to levels akin to those of some natural peroxidases (up to kcat = 14.1 s–1 and kcat/Km = 52,800 M–1 s–1). A substitution to arginine in the distal cofactor environment (position 76) was the key to boost the peroxidase activity. Molecular dynamics simulations reveal a remarkable flexibility in the distal site of the NB4 scaffold that is absent in the nitrobindin wildtype and which allows the unrestricted movement of the catalytically important Arg76. In addition to the oxidation of the common redox mediators (ABTS, syringaldehyde, and 2,6-dimethoxyphenol), the ArM proved efficient in the decolorization of three recalcitrant dyes (indigo carmine, reactive blue 19, and reactive black 5) and was amenable to several rounds of ArM recycling.

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
3秒前
8秒前
无花果应助科研通管家采纳,获得10
10秒前
11秒前
浚稚完成签到 ,获得积分10
12秒前
yi发布了新的文献求助10
16秒前
儒雅的夏翠完成签到,获得积分10
24秒前
科研通AI6.2应助yi采纳,获得10
32秒前
cadcae完成签到,获得积分10
1分钟前
表示肯定完成签到,获得积分10
1分钟前
会飞的柯基完成签到 ,获得积分10
1分钟前
t铁核桃1985完成签到 ,获得积分0
1分钟前
lovelife完成签到,获得积分0
1分钟前
naczx完成签到,获得积分0
2分钟前
如歌完成签到,获得积分10
2分钟前
shining完成签到,获得积分10
2分钟前
深情安青应助科研大师兄采纳,获得10
2分钟前
小蘑菇应助洗洗采纳,获得10
2分钟前
2分钟前
2分钟前
nkr完成签到,获得积分10
3分钟前
3分钟前
爱我不上火完成签到 ,获得积分10
3分钟前
3分钟前
sweet完成签到 ,获得积分10
3分钟前
蝎子莱莱xth完成签到,获得积分10
3分钟前
6wdhw完成签到 ,获得积分10
3分钟前
SciGPT应助ttztt采纳,获得10
3分钟前
氢锂钠钾铷铯钫完成签到,获得积分10
4分钟前
Square完成签到,获得积分10
4分钟前
和谐青文完成签到 ,获得积分10
4分钟前
竹青给Alex的求助进行了留言
4分钟前
Hello应助Gaolongzhen采纳,获得10
4分钟前
4分钟前
4分钟前
4分钟前
Gaolongzhen发布了新的文献求助10
4分钟前
yi发布了新的文献求助10
4分钟前
wangfaqing942完成签到 ,获得积分10
4分钟前
Owen应助Gaolongzhen采纳,获得10
4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
48V Low-voltage Power Distribution Network (PDN) Architecture Industry Report, 2024 800
Fundamentals of Pharmaceutical and Biologics Regulations: A Global Perspective, Second Edition 700
适配Micro-LED色转换的高兼容性量子点负性光刻胶制备与工艺研究 500
Direct and Iterative Linear System Solvers 500
Vander's Renal Physiology第10版 500
Rocket Propulsion Elements, 10th Edition 400
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 7304966
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8923040
关于积分的说明 18901983
捐赠科研通 6967964
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3212183
关于科研通互助平台的介绍 2381003
邀请新用户注册赠送积分活动 2189499