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. 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。
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-whttps://www.nature.com/articles/s43586-024-00356-w声明:仅代表译者观点,如有不科学之处,请在下方留言指正!