A combination of bioinformatics analysis and rational design strategies to enhance keratinase thermostability for efficient biodegradation of feathers

热稳定性 角蛋白酶 生物降解 羽毛粉 合理设计 生物信息学 水解 化学 突变体 羽毛 生物化学 生物 有机化学 遗传学 生态学 基因 渔业 鱼粉
作者
Chang Su,Jin‐Song Gong,Anqi X. Qin,Heng Li,Hui Li,Jiufu Qin,Jianying Qian,Zhenghong Xu,Jin‐Song Shi
出处
期刊:Science of The Total Environment [Elsevier BV]
卷期号:818: 151824-151824 被引量:28
标识
DOI:10.1016/j.scitotenv.2021.151824
摘要

Keratinase has shown great significance and application potentials in the biodegradation and recycle of keratin waste due to its unique and efficient hydrolysis ability. However, the inherent instability of the enzyme limits its practical utilization. Herein, we obtained a thermostability-enhanced keratinase based on a combination of bioinformatics analysis and rational design strategies for the efficient biodegradation of feathers. A systematical in silico analysis combined with filtering of virtual libraries derived a smart library for experimental validation. Synergistic mutations around the highly flexible loop, the calcium binding site and the non-consensus amino acids generated a dominant mutant which increased the optimal temperature of keratinase from 40 °C to 60 °C, and the half-life at 60 °C was increased from 17.3 min to 66.1 min. The mutant could achieve more than 66% biodegradation of 50 g/L feathers to high-valued keratin product with a major molecular weight of 36 kDa. Collectively, this work provided a promising keratinase variant with enhanced thermostability for efficient conversion of keratin wastes to valuable products. It also generated a general strategy to facilitate enzyme thermostability design which is more targeted and predictable.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
更新
PDF的下载单位、IP信息已删除 (2025-6-4)

科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
量子星尘发布了新的文献求助10
2秒前
Luckyhai完成签到,获得积分10
2秒前
feihua1完成签到 ,获得积分10
7秒前
翁雁丝完成签到 ,获得积分10
10秒前
444完成签到,获得积分10
10秒前
成就的冰绿完成签到,获得积分10
10秒前
Dsunflower完成签到 ,获得积分10
10秒前
共享精神应助陈少华采纳,获得10
12秒前
鹿c3完成签到,获得积分10
14秒前
22秒前
Loong完成签到,获得积分10
23秒前
YUY完成签到,获得积分10
24秒前
vagabond完成签到 ,获得积分10
26秒前
单纯的小土豆完成签到 ,获得积分10
27秒前
ZJX发布了新的文献求助20
28秒前
坦率雪枫完成签到 ,获得积分10
28秒前
陈少华发布了新的文献求助10
28秒前
可达鸭完成签到 ,获得积分10
34秒前
李李李完成签到,获得积分10
34秒前
天天开心完成签到 ,获得积分10
36秒前
Novice6354完成签到 ,获得积分10
36秒前
帆帆帆完成签到 ,获得积分10
36秒前
量子星尘发布了新的文献求助10
39秒前
此生不换完成签到,获得积分10
40秒前
xiaofenzi完成签到,获得积分10
40秒前
41秒前
巴乔完成签到,获得积分10
41秒前
何公主完成签到 ,获得积分10
42秒前
123y完成签到,获得积分10
44秒前
开朗艳一完成签到,获得积分10
44秒前
ssgg发布了新的文献求助10
45秒前
友好语风完成签到,获得积分10
47秒前
运敬完成签到 ,获得积分10
47秒前
CLTTTt完成签到,获得积分10
47秒前
cttc完成签到,获得积分10
50秒前
一叶舟完成签到 ,获得积分10
51秒前
影子完成签到,获得积分10
52秒前
terry完成签到 ,获得积分10
53秒前
aftale完成签到 ,获得积分10
58秒前
吉以寒完成签到,获得积分10
1分钟前
高分求助中
【提示信息,请勿应助】关于scihub 10000
The Mother of All Tableaux: Order, Equivalence, and Geometry in the Large-scale Structure of Optimality Theory 3000
Social Research Methods (4th Edition) by Maggie Walter (2019) 2390
A new approach to the extrapolation of accelerated life test data 1000
北师大毕业论文 基于可调谐半导体激光吸收光谱技术泄漏气体检测系统的研究 390
Phylogenetic study of the order Polydesmida (Myriapoda: Diplopoda) 370
Robot-supported joining of reinforcement textiles with one-sided sewing heads 360
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 工程类 有机化学 生物化学 物理 内科学 纳米技术 计算机科学 化学工程 复合材料 遗传学 基因 物理化学 催化作用 冶金 细胞生物学 免疫学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 4008786
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3548464
关于积分的说明 11298867
捐赠科研通 3283080
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1810290
邀请新用户注册赠送积分活动 886000
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 811220