Phase-Separated Multienzyme Biosynthesis

生物合成 化学 生物化学
作者
Miao Liu,Sicong He,Lixin Cheng,Jianan Y. Qu,Jiang Xia
出处
期刊:Biomacromolecules [American Chemical Society]
卷期号:21 (6): 2391-2399 被引量:34
标识
DOI:10.1021/acs.biomac.0c00321
摘要

Liquid–liquid phase separation forms condensates that feature a highly concentrated liquid phase, a defined yet dynamic boundary, and dynamic exchange at and across the boundary. Phase transition drives the formation of dynamic multienzyme complexes in cells, for example, the purinosome, which forms subcellular macrobodies responsible for de novo purine biosynthesis. Here, we construct synthetic versions of multienzyme biosynthetic systems by assembling enzymes in protein condensates. A synthetic protein phase separation system using component proteins from postsynaptic density in neuronal synapses, GKAP, Shank, and Homer provides the scaffold for assembly. Three sets of guest proteins: a pair of fluorescent proteins (CFP and YFP), three sequential enzymes in menaquinone biosynthesis pathway (MenF, MenD, and MenH), and two enzymes in terpene biosynthesis pathway (Idi and IspA) are assembled via peptide–peptide interactions in the condensate. First, we discover that coassembly of CFP and YFP exhibited a broad distribution of the FRET signal within the condensate. Second, a spontaneous enrichment of the rate-limiting enzyme MenD in the condensate is sufficient to increase the 2-succinyl-6-hydroxy-2,4-cyclohexadiene-1-carboxylate production rate by 70%. Third, coassembly of both Idi and IspA in the protein condensate increases the farnesyl pyrophosphate production rate by more than 50%. Altogether, we show here that phase separation significantly accelerates the efficiency of multienzyme biocatalysis.
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
大幅提高文件上传限制,最高150M (2024-4-1)

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
2秒前
伯赏元彤完成签到,获得积分10
2秒前
2秒前
科研通AI2S应助123采纳,获得10
3秒前
liangyu完成签到,获得积分10
3秒前
4秒前
李健应助典雅的十八采纳,获得10
4秒前
终成院士发布了新的文献求助10
6秒前
miaozhuolin完成签到,获得积分20
6秒前
晓凡完成签到,获得积分10
6秒前
舒心的水卉完成签到,获得积分10
6秒前
6秒前
7秒前
Akim应助Queenie采纳,获得10
7秒前
NexusExplorer应助小羊采纳,获得10
7秒前
7秒前
7秒前
木樨完成签到,获得积分10
7秒前
天际繁星发布了新的文献求助10
7秒前
7秒前
科研小白发布了新的文献求助10
7秒前
8秒前
乐乐应助俊秀的甜瓜采纳,获得10
8秒前
和谐思雁关注了科研通微信公众号
8秒前
枫叶完成签到 ,获得积分10
8秒前
9秒前
Double双妹发布了新的文献求助10
9秒前
crystaler完成签到,获得积分10
9秒前
10秒前
10秒前
Nina完成签到,获得积分10
10秒前
10秒前
Kelly完成签到,获得积分10
11秒前
kkk12245发布了新的文献求助10
11秒前
优美柏柳完成签到 ,获得积分10
11秒前
ZWT发布了新的文献求助10
11秒前
李刚发布了新的文献求助10
11秒前
sxyc5完成签到,获得积分10
11秒前
12秒前
淡写完成签到,获得积分10
12秒前
高分求助中
Evolution 10000
Sustainability in Tides Chemistry 2800
The Young builders of New china : the visit of the delegation of the WFDY to the Chinese People's Republic 1000
юрские динозавры восточного забайкалья 800
English Wealden Fossils 700
Foreign Policy of the French Second Empire: A Bibliography 500
Chen Hansheng: China’s Last Romantic Revolutionary 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 医学 生物 材料科学 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 基因 遗传学 催化作用 物理化学 免疫学 量子力学 细胞生物学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3147171
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 2798462
关于积分的说明 7829305
捐赠科研通 2455179
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1306639
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 627858
版权声明 601567