Navigating the Sequence-Function Landscape: AI-Driven Discovery of Unseen and Synergistic Mutations in an Amine Transaminase

序列(生物学) 胺气处理 转氨酶 功能(生物学) 突变 化学 催化作用 生物 计算生物学 遗传学 生物化学 立体化学 基因 有机化学
作者
Katrin Weigmann,Stephan Heijl,Bas Vroling,Nathalie Michels,Marian J. Menke,Mark Doerr,Lukas Schulig,Henk‐Jan Joosten,Uwe T. Bornscheuer
出处
期刊:ACS Catalysis [American Chemical Society]
卷期号:: 15121-15131
标识
DOI:10.1021/acscatal.5c04248
摘要

Transaminases are essential biocatalysts for asymmetric synthesis in the pharmaceutical and fine chemical industries. Here, we report the application of 3DM Engineering─an AI-driven protein engineering platform─to optimize transaminase function by systematically exploring sequence-activity landscapes beyond those represented in the training data set. Our approach integrated the identification of hotspots from substrate tunnel analysis, enabling the construction of a focused, high-quality variant library targeting 53 residues for mutagenesis, which were subsequently used to train a protein language model. Further exploration of the sequence space identified mutations with previously unknown functional utility as salient targets for combination. The resulting higher-order variants displayed up to 21-fold improvement in catalytic efficiency and superior performance in the stereoselective synthesis of (S)-1-(2-chlorophenyl)ethanamine, achieving complete conversion and high enantiomeric excess (>99% ee). These results highlight the power of combining systematic hotspot identification with AI-driven exploration to discover unseen enzyme variants.
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
更新
PDF的下载单位、IP信息已删除 (2025-6-4)

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
1秒前
hd发布了新的文献求助10
3秒前
3秒前
J8975发布了新的文献求助10
3秒前
hereisly发布了新的文献求助10
3秒前
酷酷的小钟完成签到,获得积分10
3秒前
4秒前
极少发生的重复性发作完成签到,获得积分10
4秒前
4秒前
可爱的函函应助张世瑞采纳,获得10
5秒前
5秒前
酷波er应助早早采纳,获得10
5秒前
zzz完成签到,获得积分10
6秒前
科研通AI5应助积极的初南采纳,获得10
6秒前
敏感的鸿煊完成签到,获得积分10
6秒前
7秒前
华仔应助biubiuu采纳,获得10
7秒前
8秒前
8秒前
熊本熊完成签到,获得积分10
9秒前
量子星尘发布了新的文献求助10
9秒前
SciGPT应助WWW采纳,获得10
9秒前
10秒前
11秒前
11秒前
11秒前
可爱多完成签到 ,获得积分10
12秒前
唯梦发布了新的文献求助10
13秒前
Pisces完成签到 ,获得积分10
13秒前
tara发布了新的文献求助10
13秒前
金www发布了新的文献求助50
14秒前
浮游应助king采纳,获得10
14秒前
彭于晏应助gambling采纳,获得10
15秒前
天天快乐应助苹果采纳,获得10
15秒前
黑闷蛋完成签到,获得积分10
15秒前
CipherSage应助研友_xnEOX8采纳,获得20
15秒前
33发布了新的文献求助10
15秒前
科研通AI5应助土豪的荟采纳,获得10
16秒前
jingjing发布了新的文献求助10
17秒前
lxydream发布了新的文献求助10
18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
Binary Alloy Phase Diagrams, 2nd Edition 1000
青少年心理适应性量表(APAS)使用手册 700
Air Transportation A Global Management Perspective 9th Edition 700
Socialization In The Context Of The Family: Parent-Child Interaction 600
DESIGN GUIDE FOR SHIPBOARD AIRBORNE NOISE CONTROL 600
当代中国马克思主义问题意识研究 科学出版社 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 医学 生物 材料科学 工程类 有机化学 内科学 生物化学 物理 计算机科学 纳米技术 遗传学 基因 复合材料 化学工程 物理化学 病理 催化作用 免疫学 量子力学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 4992878
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 4240810
关于积分的说明 13212439
捐赠科研通 4036159
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2208306
邀请新用户注册赠送积分活动 1219242
关于科研通互助平台的介绍 1137557