Significantly improved catalytic efficiency of caffeic acid O-methyltransferase towards N-acetylserotonin by strengthening its interactions with the unnatural substrate’s terminal structure

咖啡酸 基质(水族馆) 甲基转移酶 化学 突变体 甲基化 合理设计 催化作用 生物化学 立体化学 生物 材料科学 纳米技术 抗氧化剂 生态学 基因
作者
Wenya Wang,Sisi Su,Shizhuo Wang,Lidan Ye,Hongwei Yu
出处
期刊:Enzyme and microbial technology [Elsevier]
卷期号:125: 1-5 被引量:20
标识
DOI:10.1016/j.enzmictec.2019.02.005
摘要

O-Methylation of N-acetylserotonin (NAS) has been identified as the bottleneck in melatonin biosynthesis pathway. In the present paper, caffeic acid O-methyltransferase from Arabidopsis thaliana (AtCOMT) was engineered by rational design to improve its catalytic efficiency in conversion of NAS to melatonin. Based on the notable difference in the terminal structure of caffeic acid and NAS, mutants were designed to strengthen the interactions between the substrate binding pocket of the enzyme and the terminal structure of the unnatural substrate NAS. The final triple mutant (C296F-Q310L-V314T) showed 9.5-fold activity improvement in O-methylation of NAS. Molecular dynamics simulations and binding free energy analysis attributed the increased activity to the higher affinity between the substrate terminal structure and AtCOMT, resulting from the introduction of NH⋯π interaction by Phe296 substitution, hydrophobic interaction by Thr314 substitution and elimination of electrostatic repulsion by substitution of Gln310 with Leu310. This work provides hints for O-methyltransferase engineering and meanwhile lays foundation for biotechnological production of melatonin.
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
刚刚
1秒前
2秒前
yuanjunhu发布了新的文献求助10
2秒前
mrjohn发布了新的文献求助10
2秒前
吱吱吱吱发布了新的文献求助10
3秒前
花卷发布了新的文献求助10
3秒前
3秒前
3秒前
醉熏的荣轩完成签到 ,获得积分10
3秒前
bkagyin应助又见白龙采纳,获得10
4秒前
三水学姐完成签到 ,获得积分10
5秒前
LONG完成签到,获得积分10
6秒前
梦之发布了新的文献求助10
6秒前
6秒前
科研通AI6应助小蜗爬爬采纳,获得10
7秒前
7秒前
么嗷苗发布了新的文献求助10
7秒前
7秒前
Luckyseven发布了新的文献求助10
7秒前
冰淇淋完成签到 ,获得积分10
7秒前
huang发布了新的文献求助20
7秒前
8秒前
Khr1stINK完成签到,获得积分10
8秒前
8秒前
Tq完成签到,获得积分10
8秒前
9秒前
9秒前
卷毛发布了新的文献求助10
9秒前
9秒前
fei应助杯中冰糖茶采纳,获得10
9秒前
量无他发布了新的文献求助10
9秒前
BLUE完成签到,获得积分10
10秒前
芙与你皆婉安完成签到,获得积分10
10秒前
10秒前
10秒前
琦琦发布了新的文献求助10
10秒前
博观发布了新的文献求助10
11秒前
斯文败类应助ZiZi采纳,获得10
11秒前
缥缈千风发布了新的文献求助10
11秒前
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
Iron toxicity and hematopoietic cell transplantation: do we understand why iron affects transplant outcome? 2000
List of 1,091 Public Pension Profiles by Region 1021
Teacher Wellbeing: Noticing, Nurturing, Sustaining, and Flourishing in Schools 800
Efficacy of sirolimus in Klippel-Trenaunay syndrome 500
上海破产法庭破产实务案例精选(2019-2024) 500
EEG in Childhood Epilepsy: Initial Presentation & Long-Term Follow-Up 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 纳米技术 计算机科学 内科学 化学工程 复合材料 物理化学 基因 遗传学 催化作用 冶金 量子力学 光电子学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 5478020
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 4579766
关于积分的说明 14370418
捐赠科研通 4507955
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2470343
邀请新用户注册赠送积分活动 1457229
关于科研通互助平台的介绍 1431172