Conversione funzionale della perossigenasi in perossidasi in P450BM3-H . facilitato da DFSM 2 oh 2 sistema. Attestazione:Ma Nana
La catalisi enzimatica è una promettente soluzione verde per la produzione di prodotti farmaceutici, chimica fine, e biocarburanti. Però, esplorare la loro promiscuità catalitica per espandere e migliorare le capacità degli enzimi rimane impegnativo.
Un team di ricerca guidato dal Dr. Cong Zhiqi del Qingdao Institute of Bioenergy and Bioprocess Technology (QIBEBT) dell'Accademia cinese delle scienze (CAS) ha applicato una strategia di ingegneria proteica di mutazione dei residui sensibili all'ossidoriduzione che consente al sistema perossigenasi di ottenere una perossigenasi efficiente attività.
Lo studio è stato pubblicato su Catalisi ACS il 28 giugno.
Nel loro precedente studio, i ricercatori hanno riportato un H . unico 2 oh 2 -sistema dipendente dal citocromo P450 guidato da una piccola molecola a doppia funzione (DFSM), che ha mostrato una funzione perossigenasi altamente efficiente piuttosto che un'attività perossidasica. "Però, la funzionalità della perossidasi catalitica dei P450 non è stata ancora completamente esplorata, " ha detto il dottor Cong.
Per espandere la promiscuità catalitica del P450-H . facilitato dal DFSM 2 oh 2 sistema, i ricercatori hanno analizzato tre possibili vie catalitiche nel sistema, e ha dedotto che l'ossidazione competitiva intrinseca dei residui sensibili all'ossidoriduzione può essere la ragione principale per impedire la sua funzione perossidasica.
Hanno identificato punti caldi di residui sensibili all'ossidoriduzione, e poi ha usato un piccolo numero di amminoacidi scelti logicamente per scambiare i residui nei punti caldi.
Dopo aver combinato mutazioni iterative a più round di residui sensibili all'ossidoriduzione in siti diversi, i ricercatori hanno realizzato la funzione della perossidasi del P450-H . facilitato dal DFSM 2 oh 2 sistema con efficiente attività di ossidazione di un elettrone verso vari substrati. Questo sistema ha raggiunto la migliore attività perossidasica di qualsiasi P450 riportato fino ad oggi, e rivaleggiava con la maggior parte delle perossidasi naturali.
Lo studio di simulazione collaborativo con il Dr. WANG Binju dell'Università di Xiamen ha mostrato la possibilità dell'origine dell'attività della perossidasi nel P450BM3-H facilitato dal DFSM 2 oh 2 sistema dalla rimozione dei residui sensibili all'ossidoriduzione per eliminare le loro ossidazioni competitive o dall'alterazione dell'orientamento del substrato dopo l'ingegneria proteica.
"Lo studio fornisce nuove intuizioni e strategie rilevanti per espandere la promiscuità catalitica dei P450 combinando gli effetti dell'ingegneria proteica e delle molecole esogene, " ha detto il dottor Cong.
