Multidimensional Computational Engineering of Pectate Lyase for Enhanced Thermostability and Moderately Improved Catalytic Efficiency

热稳定性 果胶酸裂解酶 化学 催化作用 饱和突变 突变 催化效率 生物化学 蛋白质工程 定点突变 组合化学 活动站点 酶 动力学 熔化温度 合理设计 立体化学 基质(水族馆) 苎麻 突变 定向进化 有机化学 残留物(化学) 嗜热菌
作者
Ziqi Hou,Gen Lu,Tong Shu,Simin Liu,Ya Wu,Yaofeng Hu,Pandeng Li,Tianyi Yu,Chunhua Fu,Longjiang Yu
出处
期刊:Journal of Agricultural and Food Chemistry [American Chemical Society]
卷期号:74 (33): 26057-26070
标识
DOI:10.1021/acs.jafc.6c06845
摘要

Pectate lyases are promising industrial biocatalysts, but limited thermostability restricts their practical use. Here, we developed a multidimensional consensus computational framework integrating sequence conservation, structural dynamics, and thermodynamic prediction to identify functional mutation hotspots in PcPel1834. Iterative saturation mutagenesis yielded M5 (S212E/Q225L/F241L/L260A/G296T), which showed markedly enhanced thermostability and moderately improved apparent catalytic efficiency. M5 increased the melting temperature from 52.1 to 65.0 °C and retained nearly full activity after 24 h at 50 °C. Its specific activity and kcat/Km reached 4259 U/mg and 1427 mL/s/mg, respectively, both higher than WT. Epistatic analysis and MD simulations indicated that M5 enhanced thermostability through hydrogen-bond remodeling, backbone rigidification, and strengthened long-range communication, while distal mutations allosterically preorganized the catalytic pocket to improve substrate binding and catalytic geometry. In ramie degumming, M5 showed improved pectin removal and fiber quality. This study provides a practical strategy for engineering thermostable pectate lyases with improved catalytic performance.
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
KarryLiu完成签到,获得积分10
1秒前
毛子杰完成签到,获得积分10
1秒前
KK完成签到,获得积分10
1秒前
Sl完成签到,获得积分10
1秒前
星痕完成签到,获得积分10
1秒前
小懒猪完成签到,获得积分10
2秒前
SKHC发布了新的文献求助10
2秒前
Rei完成签到,获得积分10
2秒前
无限的毛豆完成签到,获得积分10
2秒前
沉默飞松发布了新的文献求助10
2秒前
maxiaole的应助被爱咋咋地采纳,获得10
2秒前
3秒前
黄小花完成签到,获得积分10
3秒前
4秒前
zhibu完成签到,获得积分10
4秒前
Hui发布了新的文献求助10
5秒前
热爱生活的打工人完成签到,获得积分10
5秒前
5秒前
果果完成签到,获得积分10
7秒前
June完成签到,获得积分10
7秒前
7秒前
Ava的应助被邓少军采纳,获得10
7秒前
young完成签到,获得积分10
8秒前
木皆完成签到,获得积分10
8秒前
9秒前
9秒前
你滴勋宗完成签到,获得积分10
9秒前
宇赟傑完成签到,获得积分10
9秒前
脑洞疼的应助被自信谷冬采纳,获得10
9秒前
所所的应助被自信谷冬采纳,获得10
10秒前
欢喜丝发布了新的文献求助10
10秒前
10秒前
脑洞疼的应助被自信谷冬采纳,获得10
10秒前
慕青的应助被自信谷冬采纳,获得10
10秒前
调皮的皓轩完成签到,获得积分10
10秒前
小二郎的应助被自信谷冬采纳,获得10
10秒前
Rui_Rui的应助被自信谷冬采纳,获得10
11秒前
马子意发布了新的文献求助10
11秒前
泷飞风舞2025完成签到,获得积分10
11秒前
搜集达人的应助被自信谷冬采纳,获得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
Energie-Contracting 1500
Spec 401: Standards for Jet Fuel Facility and Equipment Commissioning and Flushing at Airports, 2026.1 (Original Issue) 1000
Spec 103: Standard for Jet Fuel Quality Control at Airports, Revision 2026.1 1000
Klimaschutzrecht durch den Energiesektor im Mehrebenensystem – Ein Rechtsvergleich 1000
Introduction to Industrial/Organizational Psychology 800
Topological Photonics: Fundamentals and Applications 500
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 8093375
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9505376
关于积分的说明 21447333
捐赠科研通 7666797
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3405635
关于科研通互助平台的介绍 2533821
邀请新用户注册赠送积分活动 2444620