Enhancing ω-transaminase catalysis of bulky substrates guided by binding mechanism

催化作用 化学 组合化学 机制(生物学) 血浆蛋白结合 结合位点 纳米技术 连接器 立体化学 均相催化
作者
Haidong Teng,Haoran Yu,Zhehang Xu,Lanxin Xiao,Xinghao Yuan,Lirong Yang,Jianmin Wu,Gang Xu
出处
期刊:Nature Communications [Nature Portfolio]
标识
DOI:10.1038/s41467-026-78636-0
摘要

Chiral amines are indispensable building blocks in pharmaceutical synthesis. (R)-3-([1,1′-biphenyl]-4-yl)-2-aminopropan-1-ol (ABP), a key chiral amine intermediate of the drug Entresto, has remained difficult to access via enzymatic asymmetric synthesis due to the inability of ω-transaminases to accommodate its bulky ketone precursor. Here, we engineer an ω-transaminase from Bacillus megaterium by integrating Funnel metadynamics, PathDetect-SOM, and path collective variables to reconstruct the free energy surface of substrate binding, pinpointing high-energy barrier regions of the binding process and the trade-off between tunnel accessibility and productive binding. Dynamic cross-correlation network analysis further identifies distal regulatory sites governing these bottleneck regions. Iterative experimental optimization yields the 13M variant, exhibiting catalytic activity 106 times that of the wild type with >99% enantiomeric excess, enabling the efficient enzymatic asymmetric synthesis of ABP. This integrated computational-experimental framework for resolving the tunnel-pocket binding trade-off offers a generalizable strategy for engineering ω-transaminases toward bulky substrates in green pharmaceutical synthesis. This study combines enhanced sampling with experiments to reveal how bulky substrates enter and bind to ω-transaminases. Distal-site engineering balanced tunnel access and binding stability, yielding 106-fold activity and >99% selectivity.
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
小兰发布了新的文献求助10
2秒前
勤恳凌丝发布了新的文献求助10
2秒前
2秒前
2秒前
陈十三完成签到,获得积分10
3秒前
durian发布了新的文献求助10
3秒前
自知完成签到 ,获得积分10
3秒前
3秒前
3秒前
完美世界的应助被益生菌采纳,获得10
3秒前
海浪发布了新的文献求助10
3秒前
4秒前
机智的白卉的应助被小阳采纳,获得10
4秒前
可爱的函函的应助被小阳采纳,获得10
4秒前
CodeCraft的应助被sunrise_99采纳,获得10
5秒前
邢绿凝的应助被112233采纳,获得10
5秒前
科研水军发布了新的文献求助10
6秒前
6秒前
7秒前
7秒前
wht11完成签到,获得积分10
8秒前
8秒前
8秒前
9秒前
长安发布了新的文献求助10
9秒前
10秒前
10秒前
勤恳凌丝完成签到,获得积分10
10秒前
10秒前
希望天下0贩的0的应助被小小采纳,获得10
11秒前
柚子发布了新的文献求助10
12秒前
pluto的应助被科研通管家采纳,获得10
12秒前
12秒前
思源的应助被科研通管家采纳,获得10
12秒前
丘比特的应助被科研通管家采纳,获得10
12秒前
cc发布了新的文献求助10
12秒前
打打的应助被科研通管家采纳,获得10
13秒前
上官若男的应助被科研通管家采纳,获得20
13秒前
13秒前
CodeCraft的应助被科研通管家采纳,获得10
13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
Encyclopedia of Modern Artificial Intelligence 1000
Особенности технологий и методов информационно-психологических войн СССР с Великобританией и США в период 1939-1953 гг 1000
Das Matthäusevangelium: Kapitel 1:1–17 1000
IRTSD: Open-Source Data and Toolset for Electromagnetic Transient Analysis of Disturbances and IBR Control Malfunctions in Transmission Systems 1000
Entre Praga y Madrid : los contactos checoslovaco-españoles (1948-1977) 600
A REVIEW OF THE V-22 DYNAMICS VALIDATION PROGRAM 600
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 计算机科学 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 物理 复合材料 内科学 催化作用 光电子学 人工智能 细胞生物学 无机化学 物理化学 数学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 8128999
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9531436
关于积分的说明 21590445
捐赠科研通 7709918
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3417499
关于科研通互助平台的介绍 2543039
邀请新用户注册赠送积分活动 2458761