Distal mutations enhance catalysis in designed enzymes by facilitating substrate binding and product release

基质(水族馆) 催化作用 化学 产品(数学) 底物特异性 生物化学 组合化学 立体化学 生物 数学 生态学 几何学
作者
Niayesh Zarifi,Pooja Asthana,Hiva Doustmohammadi,Cindy Klaus,Janet Sánchez,Serena E. Hunt,Rojo V. Rakotoharisoa,Sílvia Osuna,James S. Fraser,Roberto A. Chica
出处
期刊: [Cold Spring Harbor Laboratory]
标识
DOI:10.1101/2025.02.21.639315
摘要

The role of amino-acid residues distant from an enzyme's active site in facilitating the complete catalytic cycle-including substrate binding, chemical transformation, and product release-remains poorly understood. Here, we investigate how distal mutations promote the catalytic cycle by engineering mutants of three de novo Kemp eliminases containing either active-site or distal mutations identified through directed evolution. Kinetic analyses, X-ray crystallography, and molecular dynamics simulations reveal that while active-site mutations create preorganized catalytic sites for efficient chemical transformation, distal mutations enhance catalysis by facilitating substrate binding and product release through tuning structural dynamics to widen the active-site entrance and reorganize surface loops. These distinct contributions work synergistically to improve overall activity, demonstrating that a well-organized active site, though necessary, is not sufficient for optimal catalysis. Our findings reveal critical roles that distal residues play in shaping the catalytic cycle to enhance efficiency, yielding valuable insights for enzyme design.
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
赘婿应助酱鱼采纳,获得10
刚刚
1秒前
1秒前
无花果应助科研通管家采纳,获得10
3秒前
3秒前
Nexus应助科研通管家采纳,获得10
3秒前
Nexus应助科研通管家采纳,获得50
3秒前
3秒前
852应助科研通管家采纳,获得10
3秒前
Lucas应助科研通管家采纳,获得10
3秒前
Jaysmith001应助科研通管家采纳,获得100
3秒前
XIaoLuzi完成签到,获得积分10
3秒前
Orange应助科研通管家采纳,获得10
3秒前
领导范儿应助科研通管家采纳,获得10
4秒前
科研通AI2S应助科研通管家采纳,获得10
4秒前
大个应助科研通管家采纳,获得10
4秒前
bkagyin应助科研通管家采纳,获得10
4秒前
852应助科研通管家采纳,获得10
4秒前
vagrant完成签到,获得积分10
4秒前
orixero应助科研通管家采纳,获得10
4秒前
Ava应助科研通管家采纳,获得10
4秒前
深情安青应助科研通管家采纳,获得10
4秒前
情怀应助Manxi采纳,获得10
5秒前
5秒前
5秒前
5秒前
论文2发布了新的文献求助10
5秒前
5秒前
yu发布了新的文献求助10
8秒前
yjh123应助文龙之子采纳,获得10
8秒前
8秒前
8秒前
Raymond发布了新的文献求助10
8秒前
yy发布了新的文献求助10
10秒前
mm完成签到 ,获得积分10
10秒前
11秒前
轻青发布了新的文献求助10
12秒前
13秒前
AXQ完成签到,获得积分10
13秒前
正直博涛发布了新的文献求助10
15秒前
高分求助中
Principles of Economics, 11th Edition 10000
Prescott's Microbiology: 2026 Release ISE 10000
University Physics with Modern Physics, 16th edition 10000
(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
Environmental Leverage in Times of Climate Crisis: Product Standards, Carbon Border Measures and Preferential Trade Agreements 1000
Interactions of Vowel Quality and Prosody in East Slavic 1000
Erwählung und Berufung bei Paulus: Bedeutung, Entwicklung und Funktion einer Vorstellung in ihrem frühjüdischen und griechisch-römischen Kontext 850
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 内科学 物理 复合材料 催化作用 细胞生物学 无机化学 光电子学 物理化学 电极 基因
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7171894
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8812836
关于积分的说明 18619135
捐赠科研通 6787453
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3167751
关于科研通互助平台的介绍 2309591
邀请新用户注册赠送积分活动 2142397