Design and Engineering of an Artificial Bifunctional N ‐Deacetylase/ N ‐Sulfotransferase for the Biosynthesis of N ‐Sulfated Heparosan

双功能 磷酸果糖激酶2 合理设计 大肠杆菌 连接器 生物化学 化学 生物合成 组合化学 多糖 基质(水族馆) 乙酰化 活动站点 蛋白质工程 瓶颈 肝素 立体化学 计算生物学 糖基化
作者
Xintong Xi,R A N Xu,Daoan Wang,Guobin Yin,X Wang,H Y Chen,Guocheng Du,J S Chen,Zhen Kang
出处
期刊:Advanced Science [Wiley]
卷期号:: e76499-e76499
标识
DOI:10.1002/advs.76499
摘要

ABSTRACT Heparin is a widely used anticoagulant, while its traditional animal‐derived production faces significant challenges in safety and scalability. The active expression of the initiating‐step bifunctional enzyme N ‐deacetylase/ N ‐sulfotransferase (NDST) in bacteria remains a key bottleneck in heparin biosynthesis. Here, we firstly mined and characterized diverse polysaccharide N ‐deacetylases (NDases) in Escherichia coli and revealed several NDases that are active toward the deacetylation of heparosan. An artificial ND Dr ‐RL‐ST was designed and constructed by fusing an active NDase with a heterogenous NST domain. The ND Dr –MEc /ST variant with a 7.48‐fold improvement in catalytic efficiency was engineered by combining dynamic cross‐correlation analysis, sequence consensus analysis, and mutation‐effect prediction with sequential linker optimization and rational mutagenesis, resulting in enhanced substrate binding, active‐site stabilization, and improved inter‐domain coordination. ND Dr –MEc /ST efficiently converted heparosan to N ‐sulfated polysaccharide with a sulfation degree of 82.8%. The results highlighted the critical role of N ‐sulfotransferase interaction with ND Dr domain in stabilizing the catalytic conformation essential for bifunctional enzyme activity. Moreover, this work also provided valuable insights for the rational design of artificial multifunctional enzymes for polysaccharide modification.

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
IMPRESSED完成签到,获得积分10
刚刚
科研通AI6.3应助苏silence采纳,获得10
1秒前
凌蝶完成签到,获得积分10
1秒前
科目三应助Eine采纳,获得10
2秒前
5秒前
Lensin完成签到,获得积分10
5秒前
开心的人杰完成签到,获得积分10
6秒前
Java完成签到,获得积分10
6秒前
舒适映寒完成签到,获得积分10
6秒前
烤番薯完成签到,获得积分10
7秒前
舒适的采波完成签到,获得积分10
8秒前
凌蝶发布了新的文献求助30
10秒前
王佳豪完成签到,获得积分10
11秒前
Sthool完成签到,获得积分10
12秒前
听寒完成签到,获得积分10
12秒前
修好世界完成签到,获得积分10
12秒前
先锋老刘001完成签到,获得积分10
14秒前
彪悍的熊猫完成签到,获得积分10
15秒前
mumuaidafu完成签到 ,获得积分10
18秒前
happiness完成签到 ,获得积分10
19秒前
诚洁完成签到 ,获得积分10
20秒前
鳗鱼不尤完成签到,获得积分0
21秒前
20250702完成签到 ,获得积分10
22秒前
薛乎虚完成签到 ,获得积分10
24秒前
洋溢完成签到,获得积分10
25秒前
愉快的小蘑菇完成签到,获得积分10
27秒前
盼盼完成签到,获得积分10
28秒前
wuda完成签到,获得积分10
28秒前
drtianyunhong完成签到,获得积分10
28秒前
sxl完成签到 ,获得积分10
28秒前
lm完成签到,获得积分10
28秒前
xiaoze完成签到 ,获得积分10
30秒前
34秒前
三四月完成签到 ,获得积分10
36秒前
wangyue1230完成签到,获得积分10
37秒前
YW完成签到,获得积分10
39秒前
Eine发布了新的文献求助10
40秒前
XBDM完成签到,获得积分10
41秒前
ccccchen完成签到,获得积分10
41秒前
木雨亦潇潇完成签到,获得积分0
43秒前
高分求助中
Principles of Economics, 11th Edition 10000
University Physics with Modern Physics, 16th edition 10000
(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
Development of a Bridge Weigh-In-Motion System: A technology to convert the bridge response to the passage of traffic into data on vehicle configurations, speeds, times of travel and weights 1000
ズームレンズの光学設計に関する研究 800
Fundamentals of Pharmaceutical and Biologics Regulations: A Global Perspective, Second Edition 700
Matrix Methods in Data Mining and Pattern Recognition Second Edition 610
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 7282464
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8903229
关于积分的说明 18833956
捐赠科研通 6953287
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3207556
关于科研通互助平台的介绍 2377841
邀请新用户注册赠送积分活动 2182743