近期,我校生物工程学院倪晔教授团队韩瑞枝教授在s-腺苷基蛋氨酸的高效制备方面取得重要进展,研究成果“Engineering of methionine adenosyltransferase toward mitigated product inhibition for efficient production of S-adenosylmethionine”正式发表于Journal of Agricultural and Food Chemistry (IF = 5.7)
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s -腺苷甲硫氨酸(SAM)是一种重要的代谢中间体,在机体活动中起着不可替代的作用。然而,蛋氨酸腺苷转移酶(methionine adenosyltransferase, MAT)合成SAM由于严重的产物抑制而导致转化率低,阻碍了SAM的合成。
倪晔-韩瑞枝教授团队针对大肠杆菌(EcMAT)中的MAT进行了结构引导半工程,以减轻其产物的抑制作用。与野生型EcMAT相比,最佳变异E56Q/Q105R的半数最大抑制浓度增加了8.13倍,转化率(150 mM ATP和L-蛋氨酸)增加了4.46倍,SAM产量为47.02 g/L。另一种变体E56N/Q105R表现出优异的热稳定性,半衰期(50°C)值增加了85.30倍。E56N/Q105R在50 mM、100 mM、150 mM底物浓度下的最高转化率分别为84.91%、77.52%、73.79%(16.92 g/L,30.89 g/L,44.10 g/L );E56Q/Q105R的最高转化率分别为88.04%、82.55%、78.67%(17.54 g/L,32.89 g/L,47.02 g/L)。此外,MD模拟结果表明,产品抑制效果的减轻可归因于促进产品释放。本研究提供了对减轻产物抑制的分子见解,并为工程MAT提高催化性能提供了有价值的指导,同时为绿色、高效的SAM大规模合成提供了可能。
▲ 图形摘要
编辑丨骆寒悦
审核丨聂 尧
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