Less Unfavorable Salt Bridges on the Enzyme Surface Result in More Organic Cosolvent Resistance

热稳定性 盐桥 分子动力学 脂肪酶 生物催化 蛋白质工程 化学 材料科学 盐(化学) 催化作用 有机化学 生物化学 计算化学 离子液体 突变体 基因
作者
Haiyang Cui,Lobna Eltoukhy,Lingling Zhang,Ulrich Markel,Karl‐Erich Jaeger,Mehdi D. Davari,Ulrich Schwaneberg
出处
期刊:Angewandte Chemie [Wiley]
卷期号:60 (20): 11448-11456 被引量:53
标识
DOI:10.1002/anie.202101642
摘要

Abstract Biocatalysis for the synthesis of fine chemicals is highly attractive but usually requires organic (co‐)solvents (OSs). However, native enzymes often have low activity and resistance in OSs and at elevated temperatures. Herein, we report a smart salt bridge design strategy for simultaneously improving OS resistance and thermostability of the model enzyme, Bacillus subtilits Lipase A (BSLA). We combined comprehensive experimental studies of 3450 BSLA variants and molecular dynamics simulations of 36 systems. Iterative recombination of four beneficial substitutions yielded superior resistant variants with up to 7.6‐fold (D64K/D144K) improved resistance toward three OSs while exhibiting significant thermostability (thermal resistance up to 137‐fold, and half‐life up to 3.3‐fold). Molecular dynamics simulations revealed that locally refined flexibility and strengthened hydration jointly govern the highly increased resistance in OSs and at 50–100 °C. The salt bridge redesign provides protein engineers with a powerful and likely general approach to design OSs‐ and/or thermal‐resistant lipases and other α/β‐hydrolases.

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
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
0000000关注了科研通微信公众号
1秒前
爱笑万宝路完成签到 ,获得积分10
1秒前
静默完成签到 ,获得积分10
1秒前
Emper完成签到,获得积分10
3秒前
BLAZe完成签到 ,获得积分10
3秒前
XQQDD完成签到,获得积分10
3秒前
健壮的绿凝完成签到,获得积分10
4秒前
量子星尘发布了新的文献求助10
4秒前
坦率雪枫完成签到 ,获得积分10
5秒前
7秒前
科研的小迷妹完成签到,获得积分10
7秒前
9秒前
贾不可完成签到,获得积分10
9秒前
10秒前
情况有变发布了新的文献求助10
10秒前
hkh完成签到,获得积分10
12秒前
hehe完成签到 ,获得积分10
12秒前
风信子完成签到,获得积分10
12秒前
义气的惜霜完成签到 ,获得积分10
13秒前
zhouleiwang完成签到,获得积分10
14秒前
爱吃土豆的小浣熊完成签到,获得积分10
14秒前
好好完成签到,获得积分10
15秒前
大汤圆圆完成签到 ,获得积分10
16秒前
Zeee发布了新的文献求助10
16秒前
武陵济世完成签到,获得积分10
17秒前
高贵的冰旋完成签到 ,获得积分10
18秒前
初见完成签到 ,获得积分10
18秒前
Total完成签到,获得积分10
18秒前
Merlin完成签到,获得积分10
19秒前
辛勤金连完成签到,获得积分10
19秒前
19秒前
随便完成签到 ,获得积分10
20秒前
Richardisme完成签到,获得积分10
21秒前
坨坨完成签到 ,获得积分10
23秒前
Zeee完成签到,获得积分10
24秒前
小石榴的爸爸完成签到 ,获得积分10
25秒前
韩明轩发布了新的文献求助10
26秒前
妙奇完成签到,获得积分10
27秒前
阿翼完成签到 ,获得积分10
27秒前
欣喜的高烽完成签到,获得积分10
27秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Handbook of pharmaceutical excipients, Ninth edition 5000
Aerospace Standards Index - 2026 ASIN2026 3000
Relation between chemical structure and local anesthetic action: tertiary alkylamine derivatives of diphenylhydantoin 1000
Signals, Systems, and Signal Processing 610
Discrete-Time Signals and Systems 610
Principles of town planning : translating concepts to applications 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 工程类 纳米技术 有机化学 物理 生物化学 化学工程 计算机科学 复合材料 内科学 催化作用 光电子学 物理化学 电极 冶金 遗传学 细胞生物学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6066701
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 7899004
关于积分的说明 16323261
捐赠科研通 5208426
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2786324
邀请新用户注册赠送积分活动 1769013
关于科研通互助平台的介绍 1647818