Designing Stacked Assembly of Type III Rubisco for CO2 Fixation with Higher Efficiency

鲁比斯科 羧化 固碳 丙酮酸羧化酶 光合作用 加氧酶 化学 酶动力学 生物化学 活动站点 催化作用
作者
Ruiqi Zeng,Chenyan Lv,Jiachen Zang,Tuo Zhang,Guanghua Zhao
出处
期刊:Journal of Agricultural and Food Chemistry [American Chemical Society]
卷期号:70 (23): 7049-7057 被引量:2
标识
DOI:10.1021/acs.jafc.2c02521
摘要

The slow catalytic rate of the carboxylation enzyme d-ribulose-1,5-bisphosphate carboxylase/oxygenase (Rubisco) is a major barrier to increasing the rate of carbon assimilation from the atmosphere into the biosphere. It is of great importance to establish a method to improve the carboxylation efficiency of Rubisco. Inspired by the assembly of Rubisco in carboxysomes, herein, we presented a rational protein engineering approach for the construction of one-dimensional (1D) protein arrays of type III Rubisco through designed π-π stacking interactions by using crystal structural information as a guide. In aqueous solutions, the dimensions of these 1D protein arrays collectively span nearly the entire nano- and micrometer scale (200 nm to 5.0 μm) by adjusting protein and NaCl concentrations. As a result, the stacked Rubisco assemblies increase by 40% in the carboxylase activity, while their turnover number (kcat) is around twofold larger than that of wild-type III Rubisco. Notably, upon heat treatment at temperature up to 75 °C for 30 min, most of the assembled nanostructures and the enzyme activity are retained. More importantly, the initial relative activity of stacked assemblies retained 91% after 10 cycles of reuse. This work provides a simple, effective solution for the improvement of the CO2 carboxylation efficiency of Rubisco.
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
大幅提高文件上传限制,最高150M (2024-4-1)

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
风过客发布了新的文献求助10
2秒前
脑洞疼应助睿胡采纳,获得10
2秒前
英姑应助阳光的浩天采纳,获得10
3秒前
3秒前
raycy发布了新的文献求助10
4秒前
虚幻的水之完成签到,获得积分10
5秒前
5秒前
Dean完成签到 ,获得积分10
5秒前
zz发布了新的文献求助10
5秒前
6秒前
墨阳初晴发布了新的文献求助10
7秒前
9秒前
9秒前
皮水儿完成签到,获得积分10
9秒前
共享精神应助顺心半青采纳,获得50
10秒前
TanFT完成签到,获得积分10
12秒前
13秒前
李健应助luoyuanhaolzu采纳,获得10
13秒前
13秒前
万能图书馆应助小广采纳,获得10
14秒前
桐桐应助raycy采纳,获得10
15秒前
16秒前
PCX完成签到,获得积分10
17秒前
曾友发布了新的文献求助10
17秒前
睿胡发布了新的文献求助10
18秒前
彩色乐枫完成签到,获得积分10
18秒前
19秒前
李航发布了新的文献求助10
20秒前
flos完成签到,获得积分10
23秒前
23秒前
24秒前
生活百般滋味完成签到,获得积分10
25秒前
Jasper应助曾友采纳,获得10
25秒前
知更鸟完成签到,获得积分10
27秒前
bkagyin应助anne采纳,获得10
27秒前
舒克发布了新的文献求助10
29秒前
华仔应助splendore采纳,获得10
29秒前
31秒前
34秒前
上官若男应助TanFT采纳,获得10
34秒前
高分求助中
Teaching Social and Emotional Learning in Physical Education 900
Gymnastik für die Jugend 600
Chinese-English Translation Lexicon Version 3.0 500
Electronic Structure Calculations and Structure-Property Relationships on Aromatic Nitro Compounds 500
マンネンタケ科植物由来メロテルペノイド類の網羅的全合成/Collective Synthesis of Meroterpenoids Derived from Ganoderma Family 500
[Lambert-Eaton syndrome without calcium channel autoantibodies] 440
Plesiosaur extinction cycles; events that mark the beginning, middle and end of the Cretaceous 400
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 有机化学 工程类 生物化学 纳米技术 物理 内科学 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 电极 光电子学 量子力学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 2383835
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 2090778
关于积分的说明 5256018
捐赠科研通 1817831
什么是DOI,文献DOI怎么找? 906739
版权声明 559045
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 484106