研究前沿:人工金属酶-生物催化 | Nature Reviews Methods Primers

文摘   2024-11-06 03:01   北京  

人工金属酶artificial metalloenzymes (ArMs)研究进展,旨在拓展酶催化的能力,尤其是向新的反应机制发展。通常,人工金属酶ArMs,利用酶中天然不存在的金属辅因子,并将其嵌入特定选择或设计的蛋白质支架。

目前,人工金属酶ArMs已开发用于广泛的天然和非天然反应,在生物催化或代谢工程等领域的具有革命性潜力。同时,复制天然酶的催化能力是一项极具挑战性的任务,需要克服一些限制,才能使人工金属酶ArMs催化广泛应用。
近日,瑞士 巴塞尔大学(University of Basel)Tobias Vornholt,Thomas R. Ward等,在Nature Reviews Methods Primers上发文,报道了人工金属酶ArMs设计和工程的最新技术,描述了最佳实践和重要的例子和成就。还审议了人工金属酶ArMs的潜在用途以及突出的挑战,并讨论了如何在今后几年解决这些问题。

Artificial metalloenzymes. 
人工金属酶

图1: 具有新活性的金属酶制造策略。


图2: 常见过渡金属离子及其优选的配位几何构型。


图3: 天然或新设计的蛋白质支架内,辅因子锚定产生的代表性人工金属酶artificial metalloenzymes,ArMs。


图4: 设计和工程化人工金属酶ArM的计算方法。


图5: 在工业生物催化中,具有潜在应用的人工金属酶ArM催化反应实例。


图6: 在大肠杆菌中,人工金属酶ArM表达和组装。

文献链接
Vornholt, T., Leiss-Maier, F., Jeong, W.J. et al. Artificial metalloenzymes. Nat Rev Methods Primers 4, 78 (2024). 
https://doi.org/10.1038/s43586-024-00356-w
https://www.nature.com/articles/s43586-024-00356-w
本文译自Nature。
来源:今日新材料
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