Stable and Promiscuous Galactose Oxidases Engineered by Directed Evolution, Atomistic Design, and Ancestral Sequence Reconstruction

序列(生物学) 定向进化 计算生物学 定向分子进化 生物 进化生物学 合成生物学 遗传学 基因 突变体
作者
Merve Keser,Ivan Mateljak,Roman Kittl,Roland Ludwig,Valeria A. Risso,José M. Sánchez‐Ruiz,David González-Pérez,Miguel Alcalde
出处
期刊:ACS Synthetic Biology [American Chemical Society]
标识
DOI:10.1021/acssynbio.4c00653
摘要

Galactose oxidase (GOase) is a versatile biocatalyst with a wide range of potential applications, ranging from synthetic chemistry to bioelectrochemical devices. Previous GOase engineering by directed evolution generated the M-RQW mutant, with unprecedented new-to-nature oxidation activity at the C6-OH group of glucose, and a mutational backbone that helped to unlock its promiscuity toward other molecules, including secondary alcohols. In the current study, we have used the M-RQW mutant as a starting point to engineer a set of GOases that are very thermostable and that are easily produced at high titers in yeast, enzymes with latent activities applicable to sustainable chemistry. To boost the generation of sequence and functional diversity, the directed evolution workflow incorporated one-shot computational mutagenesis by the PROSS algorithm and ancestral sequence reconstruction. This synergetic approach helped produce a rapid rise in functional expression by Pichia pastoris, achieving g/L production in a fed-batch bioreactor while the different GOases designed were resistant to pH and high temperature, with T50 enhancements up to 27 °C over the parental M-RQW. These designs displayed latent activity against glucose and an array of secondary aromatic alcohols with different degrees of bulkiness, becoming a suitable point of departure for the future engineering of industrial GOases.
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
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
刘一三完成签到 ,获得积分10
刚刚
oldchen完成签到 ,获得积分10
3秒前
CyrusSo524应助虚拟的惜筠采纳,获得10
3秒前
3秒前
9秒前
圈圈黄完成签到,获得积分10
10秒前
11秒前
干净的烧鹅完成签到,获得积分10
13秒前
林攸之完成签到,获得积分10
13秒前
英俊的铭应助焰火青年采纳,获得30
22秒前
back you up应助小天采纳,获得150
22秒前
专注的胡萝卜完成签到 ,获得积分10
28秒前
大猪完成签到 ,获得积分10
32秒前
LLH完成签到,获得积分10
34秒前
祺王862完成签到,获得积分10
35秒前
35秒前
joleisalau发布了新的文献求助10
39秒前
冷傲老九完成签到,获得积分10
40秒前
小康找文献完成签到 ,获得积分10
43秒前
44秒前
阿童木完成签到,获得积分10
49秒前
小蘑菇应助Rafayel采纳,获得10
52秒前
hanchangcun完成签到,获得积分10
55秒前
55秒前
科研通AI5应助懦弱的难敌采纳,获得10
56秒前
MoodMeed完成签到 ,获得积分10
57秒前
sgt发布了新的文献求助10
58秒前
冷傲老九发布了新的文献求助10
1分钟前
科研通AI5应助小天采纳,获得10
1分钟前
1分钟前
大个应助科研通管家采纳,获得10
1分钟前
bkagyin应助科研通管家采纳,获得10
1分钟前
1分钟前
果果完成签到,获得积分10
1分钟前
PangSir完成签到,获得积分10
1分钟前
1分钟前
焰火青年发布了新的文献求助30
1分钟前
拉布拉多多不多完成签到,获得积分10
1分钟前
asplD完成签到,获得积分10
1分钟前
xiaoxiao完成签到 ,获得积分10
1分钟前
高分求助中
【此为提示信息,请勿应助】请按要求发布求助,避免被关 20000
Continuum Thermodynamics and Material Modelling 2000
Encyclopedia of Geology (2nd Edition) 2000
105th Edition CRC Handbook of Chemistry and Physics 1600
Maneuvering of a Damaged Navy Combatant 650
Mixing the elements of mass customisation 300
the MD Anderson Surgical Oncology Manual, Seventh Edition 300
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 物理 生物化学 纳米技术 计算机科学 化学工程 内科学 复合材料 物理化学 电极 遗传学 量子力学 基因 冶金 催化作用
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3777983
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3323609
关于积分的说明 10215097
捐赠科研通 3038781
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1667645
邀请新用户注册赠送积分活动 798329
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 758315