Remolding laccase for whole-cell and in vivo modulation of dopamine signal

多巴胺 漆酶 多巴胺能 化学 神经调节 生物物理学 生物化学 细胞外 黑质纹状体通路 神经递质 背景(考古学) 生物 神经科学 黑质 古生物学 受体
作者
Xiaoti Yang,Shilong Fan,Jing Liu,Shengqun Chen,Wenjie Wu,Xiling Chen,JI Wen-liang,Shuxin Li,Yue-Qiang Xue,Xuesong Sun,Ming Wang,Ji Liu,Fei Wu,Ping Yu,Lanqun Mao
出处
期刊:Science Advances [American Association for the Advancement of Science]
卷期号:11 (43): eady3842-eady3842
标识
DOI:10.1126/sciadv.ady3842
摘要

Biocatalytic regulation of dopamine signals paves an effective and biocompatible way to modulate dopaminergic functions and disorders. Here, we report the remolding of bacterial laccase, catalyzing conversions of dopamine and O 2 to o -quinone and H 2 O, into a biocatalytic neuromodulator by reactive oxygen species–free dopamine catabolism. Given the poor activity of native laccase in the physiological context because of OH − inhibition of its geometrically constrained O 2 -reducing center, we designed a highly dynamic Ru-Cu binuclear center to counteract the inhibition effect. Structural and computational investigations unravel a self-adaptive catalytic mechanism by reversive Ru-Cu active site reconfiguration that lowers the kinetic barriers for O 2 -to-H 2 O conversion in neutral solution. The remolded laccase exhibits substantial enhancement of physiological activity (up to one order of magnitude) and improved catecholamine substrate specificity, enabling whole-cell down-regulation of vesicular dopamine and extracellular erasure of evoked dopamine signals in intact brains. Our work elucidates a picture of artificial metalloenzymes for neuromodulation through a rationalized neurotransmitter metabolism pathway.
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
刚刚
熊i完成签到,获得积分10
刚刚
1秒前
从容的柜子完成签到 ,获得积分10
1秒前
shaung yang发布了新的文献求助10
2秒前
2秒前
mmt发布了新的文献求助10
2秒前
小蘑菇应助再现采纳,获得10
3秒前
热衷完成签到,获得积分10
3秒前
Ice完成签到 ,获得积分10
3秒前
4秒前
优美的冰萍完成签到,获得积分20
4秒前
包灵婧发布了新的文献求助10
4秒前
4秒前
lll发布了新的文献求助10
5秒前
yinyanlong发布了新的文献求助30
6秒前
Rita发布了新的文献求助10
6秒前
7秒前
Akim应助RR采纳,获得10
7秒前
7秒前
7秒前
shaung yang完成签到,获得积分10
9秒前
汉堡包应助luojinjin采纳,获得10
10秒前
烟花应助新县一小孩采纳,获得10
10秒前
可爱的函函应助mmt采纳,获得10
11秒前
phil发布了新的文献求助10
15秒前
Jerome完成签到,获得积分10
16秒前
NexusExplorer应助柠檬01210采纳,获得10
16秒前
18秒前
麦香鱼发布了新的文献求助10
19秒前
19秒前
lll完成签到,获得积分10
19秒前
丹亦完成签到,获得积分10
20秒前
20秒前
Lii完成签到,获得积分10
20秒前
21秒前
小猪应助terminus采纳,获得10
21秒前
我是老大应助yangjingcheng采纳,获得10
22秒前
22秒前
22秒前
高分求助中
Overcoming Stigma and Bias in Obesity Management 800
Malcolm Fraser : a biography 700
Signals, Systems, and Signal Processing 610
Materials selection in mechanical design 500
Bounds for Statistical Estimation in Semiparametric Models 500
Forced degradation and stability indicating LC method for Letrozole: A stress testing guide 500
Ideology and Meaning-Making under the Putin Regime 450
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 物理 内科学 复合材料 催化作用 物理化学 光电子学 电极 细胞生物学 基因 无机化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6481811
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8282119
关于积分的说明 17665058
捐赠科研通 5566011
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2911979
邀请新用户注册赠送积分活动 1889071
关于科研通互助平台的介绍 1744164