Ancestral Sequence Reconstruction Meets Machine Learning: Ene Reductase Thermostabilization Yields Enzymes with Improved Reactivity Profiles

烯类反应 序列(生物学) 反应性(心理学) 化学 组合化学 生物化学 计算机科学 立体化学 医学 替代医学 病理
作者
Caroline K. Brennan,Jovan Livada,Carlos Alberto Martínez,Russell D. Lewis
出处
期刊:ACS Catalysis [American Chemical Society]
卷期号:: 17893-17900
标识
DOI:10.1021/acscatal.4c03738
摘要

Ene reductases (EREDs) are enzymes that catalyze the asymmetric reduction of C═C bonds. EREDs are potentially useful in the large-scale synthesis of pharmaceutical compounds, but their application as biocatalysts is limited because they are often unstable under process conditions. Previous work addressed this limitation by identifying stabilized EREDs with ancestral sequence reconstruction (ASR), a bioinformatic method that predicts evolutionary ancestors based on a set of homologous sequences. In this work, we sought to apply ASR to design enzyme libraries and leverage machine learning to predict the most stable library variants. We generated an ERED library that targeted residues based on uncertainty in the ASR prediction. Screening data from a portion of the library were used to build a machine learning model that could accurately predict variants with improved thermostability. The most stabilized enzyme outperformed the wild-type and ancestral parent enzymes under process-like conditions with a panel of substrates. We envision that the combination of ASR and machine learning could be generally applied to other classes of enzymes, facilitating the development of high-quality industrial biocatalysts.
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
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
是的发放发布了新的文献求助10
刚刚
粗暴的坤完成签到 ,获得积分10
1秒前
山乞凡完成签到 ,获得积分10
2秒前
DamonChen完成签到 ,获得积分10
3秒前
Tonald Yang发布了新的文献求助10
3秒前
eveve完成签到 ,获得积分10
4秒前
幽一完成签到,获得积分10
4秒前
尊敬惜雪完成签到,获得积分10
5秒前
陈小桥完成签到,获得积分10
5秒前
风笛完成签到 ,获得积分10
6秒前
啾一口香菜完成签到 ,获得积分10
7秒前
wanghui完成签到 ,获得积分10
7秒前
yili完成签到,获得积分10
8秒前
搜集达人应助大意的罡采纳,获得10
9秒前
luoziwuhui完成签到,获得积分10
10秒前
Lauren完成签到 ,获得积分10
10秒前
学术菜鸡123完成签到,获得积分10
10秒前
seusyy完成签到,获得积分10
10秒前
钙钛矿柔性完成签到,获得积分10
11秒前
xiaoxiaojiang完成签到 ,获得积分10
11秒前
Haucicy完成签到 ,获得积分10
12秒前
zzz完成签到 ,获得积分10
13秒前
14秒前
Sissi完成签到,获得积分10
14秒前
sweet雪儿妞妞完成签到 ,获得积分10
14秒前
那种完成签到,获得积分10
17秒前
V_I_G完成签到 ,获得积分10
18秒前
qiaoshan_Jason完成签到,获得积分10
19秒前
经又夏完成签到,获得积分10
19秒前
落后的小蕊完成签到,获得积分10
20秒前
独行侠完成签到,获得积分10
21秒前
wenbo完成签到,获得积分10
22秒前
hambur发布了新的文献求助10
23秒前
夏来应助文明8采纳,获得10
23秒前
Zhusy完成签到 ,获得积分10
23秒前
moroa完成签到,获得积分10
24秒前
科目三应助blue2021采纳,获得10
26秒前
明理宛秋完成签到 ,获得积分10
26秒前
活泼新儿完成签到 ,获得积分10
30秒前
ekko完成签到,获得积分10
31秒前
高分求助中
Continuum Thermodynamics and Material Modelling 2000
Neuromuscular and Electrodiagnostic Medicine Board Review 1000
こんなに痛いのにどうして「なんでもない」と医者にいわれてしまうのでしょうか 510
Questioning in the Primary School 500
いちばんやさしい生化学 500
The First Nuclear Era: The Life and Times of a Technological Fixer 500
频率源分析与设计 300
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 物理 生物化学 纳米技术 计算机科学 化学工程 内科学 复合材料 物理化学 电极 遗传学 量子力学 基因 冶金 催化作用
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3686950
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3237237
关于积分的说明 9829904
捐赠科研通 2949152
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1617263
邀请新用户注册赠送积分活动 764202
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 738360