山西大学Nat. Commun.：液-固微反应器内酶构象工程增强流动相生物催化
学术
2024-12-10 18:40
上海
在工业生物技术中，人们高度追求对酶的结构构象和动态特性进行人工工程改造，以促进其在细胞环境外的催化活性和稳定性。有鉴于此，山西大学杨恒权教授、石虎副教授、张晓明副教授等报道了一种策略，将合理设计的液固混合微反应器与设计的聚乙二醇功能离子液体（PEG-IL）微环境结合，对酶的结构进行有效的调控，实现了具有实际应用前景的流动相生物酶催化。要点1. 脂肪酶的动力学拆分反应结果表明，与批次反应或传统的基于IL的对应物相比，所获得的系统活性增强2.70-30.35倍。此外，研究结果表明，在PEG基团存在的情况下，包埋脂肪酶的热稳定性可以得到显著增强，在60 ℃时，能够保持长达1000 h的长期连续流动稳定性。要点2. 通过系统的实验和分子动力学模拟，发现修饰脂肪酶的活性位点空腔的构象变化导致酶的性质发生改变，而且明确发现在高温下，PEG基团能够延迟折叠结构的展开，因此起到稳定酶的二级结构的显著作用。这项研究有助于设计高活性的酶系统，促进在现实生物催化利用。Hao, X., Wang, S., Zhang, X.et al. Engineering enzyme conformation within liquid-solid hybrid microreactors for enhanced continuous-flow biocatalysis. Nat Commun 15, 10440 (2024).DOI: 10.1038/s41467-024-54725-whttps://www.nature.com/articles/s41467-024-54725-w
