Multiplexed Ultrahigh-Throughput Evolution for Esterase Selectivity across a Broad Substrate Scope

定向进化 基质(水族馆) 多路复用 选择性 酶 枯草芽孢杆菌 化学 酯酶 突变体 组合化学 计算生物学 生物化学 酵母 范围(计算机科学) 生物 酿酒酵母 生物物理学 生物传感器 酶催化 底物特异性 分子探针 劈开 生物催化 蛋白质工程 纳米技术 定向分子进化
作者
Eli J. Mertick-Sykes,Shubhashree Pani,Ashley N. Ogorek,Sloan A. August,Georgia Apple,Emily M. Hwang,Elexi C. Kourtoglou,Gabriela P. Ruiz,Madeleine A. Wilson,Bryan C. Dickinson,Geoffrey Charles Hoops,John J. Esteb,R. Jeremy Johnson,Jeffrey D. Martell
出处
期刊:ACS Catalysis [American Chemical Society]
标识
DOI:10.1021/acscatal.6c04944
摘要

Abstract Directed evolution of enzymes is generally performed toward a specific substrate, which predictably improves enzyme activity toward the probe substrate. However, it is difficult to predict whether evolved enzymes will be selective or promiscuous toward other substrates. Multiplexed directed evolution can identify enzyme variants with selectivity/promiscuity across multiple substrates, but is typically performed using plate-based screening assays that are limited to testing a few hundred mutants. Combining substrate multiplexing with ultrahigh-throughput evolution technologies is a promising avenue for deeper exploration of the mutational landscape, but it has not been investigated whether enzymes evolved using multiplexed ultrahigh-throughput methods exhibit selectivity/promiscuity toward a broader scope of small-molecule substrates beyond the probes used during evolution. Here, we performed multiplexed ultrahigh-throughput evolution of Bacillus subtilis (BS2) esterase, merging yeast surface display with masked acid chloride probes, to identify a panel of mutants with improved selectivity toward the phenylcyclopropyl (pCP) ester protecting group relative to not only the probe substrate, but also a broad panel of 90 additional esters. Additionally, we applied the platform to identify a promiscuous mutant with improved activity across a broad substrate scope. Finally, we applied the highly pCP-selective BS2 variant, together with a selective variant for the methylcyclopropyl (mCP) ester protecting group, to demonstrate proximity labeling in mammalian cells with two orthogonal enzyme/probe systems, opening new opportunities in multiplexed proximity labeling. Overall, this study presents an efficacious method to identify enzyme variants with desired selectivity profiles that may be extended to multiple applications in chemical biology and synthesis.
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
11111111发布了新的文献求助10
刚刚
雷家发布了新的文献求助10
刚刚
刚刚
刚刚
闫123关注了科研通微信公众号
1秒前
Viper完成签到,获得积分10
1秒前
挚友发布了新的文献求助10
1秒前
1秒前
2秒前
2秒前
traveler完成签到 ,获得积分10
2秒前
onliwan发布了新的文献求助10
2秒前
英姑的应助被礼拜一采纳,获得10
2秒前
科研通AI6.4的应助被自觉冷松采纳,获得10
2秒前
2秒前
繁花似锦发布了新的文献求助10
3秒前
4秒前
4秒前
所所的应助被开朗的幻桃采纳,获得10
4秒前
4秒前
null的应助被Leem采纳,获得10
4秒前
广广逛光咣完成签到,获得积分10
5秒前
完犊子发布了新的文献求助10
5秒前
李健的应助被xiaoqh采纳,获得10
5秒前
6秒前
6秒前
Amily123关注了科研通微信公众号
6秒前
CipherSage的应助被繁花似锦采纳,获得10
7秒前
北北发布了新的文献求助10
7秒前
秋鱼完成签到,获得积分10
7秒前
LZ发布了新的文献求助10
7秒前
果冻发布了新的文献求助10
8秒前
8秒前
dj发布了新的文献求助10
8秒前
8秒前
饱满初雪发布了新的文献求助10
9秒前
9秒前
ding的应助被爱迟到的板栗采纳,获得10
9秒前
10秒前
cytomix发布了新的文献求助10
10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
Représentation chimique de la structure des kérogènes et des asphaltènes en fonction de leur origine et de leur degré d'évolution 1000
Klimaschutzrecht durch den Energiesektor im Mehrebenensystem – Ein Rechtsvergleich 1000
Oncology Clinical Trials: Successful Design, Conduct, and Analysis, Second Edition 800
Ecotourism 400
Genera Orchidacearum Volume 4: Epidendroideae 300
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 8064660
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9487539
关于积分的说明 21342802
捐赠科研通 7632753
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3397328
关于科研通互助平台的介绍 2527406
邀请新用户注册赠送积分活动 2435220