Biochemical Investigation and Engineering of a Tardigrade X Family DNA Polymerase for Template-Independent DNA Synthesis

DNA聚合酶 聚合酶 生物 末端脱氧核苷酸转移酶 生物化学 初级 分子生物学 DNA钳 DNA聚合酶Ⅱ DNA 遗传学 聚合酶链反应 基因 标记法 逆转录酶 细胞凋亡
作者
Yee-Song Law,Nazreen Abdul Muthaliff,Yifeng Wei,Fu Lin,Huimin Zhao,Ee Lui Ang
出处
期刊:ACS Catalysis [American Chemical Society]
卷期号:14 (16): 12318-12330 被引量:1
标识
DOI:10.1021/acscatal.4c00756
摘要

The X family of DNA polymerases (PolXs) includes the well-studied mammalian polymerases Polβ, Polλ, Polμ, and terminal deoxynucleotidyl transferase (TdT). The template-independent DNA polymerase activity of TdT has been harnessed for applications in enzymatic de novo DNA synthesis, offering a strategy to overcome the limitations of traditional phosphoramidite-based DNA synthesis methods. Close homologues of the mammalian PolXs are present in other vertebrates, while invertebrate PolXs remain unexplored. In this study, we characterize an invertebrate PolX from the extremotolerant tardigrade Ramazzottius varieornatus (RvPolX), and demonstrate that it possesses modest template-independent DNA polymerase activity, despite limited homology to mammalian PolXs (21% sequence identity with TdT). Through a combination of structural modeling, targeted mutagenesis of active site residues, and high-throughput screening under stringent high salt conditions, we identified a synergistic combination of two mutations (G513A and R522I) that led to a significant increase in activity for the incorporation of all four nucleotides, particularly dATP (∼35-fold), yielding a salt-tolerant polymerase with overall higher activity and substrate promiscuity. Under high salt conditions, the engineered RvPolX displays an activity comparable to TdT and a nucleotide selectivity complementary to TdT. As a template-independent polymerase with a low homology to TdT, RvPolX provides an alternative scaffold for further engineering in various biotechnological applications.
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
香蕉觅云应助小朱佩奇采纳,获得10
刚刚
无语的代真完成签到,获得积分10
刚刚
1秒前
包凡之完成签到,获得积分10
2秒前
情怀应助自由橘子采纳,获得10
2秒前
zzz发布了新的文献求助10
2秒前
CipherSage应助1111111111111采纳,获得10
3秒前
搞怪南风完成签到,获得积分10
3秒前
文章使我快了完成签到,获得积分10
3秒前
cooper完成签到 ,获得积分10
4秒前
Ou发布了新的文献求助10
4秒前
sxx完成签到,获得积分10
4秒前
上官若男应助tanglu采纳,获得10
4秒前
麋鹿完成签到 ,获得积分10
4秒前
公西翠萱完成签到 ,获得积分10
4秒前
qixiaoqi发布了新的文献求助10
5秒前
博慧完成签到 ,获得积分10
6秒前
小刘医生完成签到,获得积分10
8秒前
安安完成签到,获得积分10
8秒前
啊啊啊啊完成签到,获得积分10
8秒前
英俊的铭应助飞飞鱼采纳,获得10
10秒前
科目三应助zzz采纳,获得10
10秒前
小小西瓜萝卜青菜完成签到,获得积分10
10秒前
思源应助虚幻采枫采纳,获得10
11秒前
11秒前
不安的可乐完成签到,获得积分10
11秒前
12秒前
nano完成签到 ,获得积分10
12秒前
da完成签到,获得积分10
12秒前
科研通AI2S应助啊啊啊啊采纳,获得10
13秒前
cyndi发布了新的文献求助20
13秒前
14秒前
852应助小小西瓜萝卜青菜采纳,获得10
16秒前
sci完成签到,获得积分10
17秒前
醉熏的鑫发布了新的文献求助10
18秒前
Nizarn发布了新的文献求助10
18秒前
19秒前
19秒前
乐呵呵完成签到,获得积分10
19秒前
19秒前
高分求助中
【提示信息,请勿应助】关于scihub 10000
Les Mantodea de Guyane: Insecta, Polyneoptera [The Mantids of French Guiana] 3000
徐淮辽南地区新元古代叠层石及生物地层 3000
The Mother of All Tableaux: Order, Equivalence, and Geometry in the Large-scale Structure of Optimality Theory 3000
Handbook of Industrial Diamonds第二卷 1200
Global Eyelash Assessment scale (GEA) 1000
Picture Books with Same-sex Parented Families: Unintentional Censorship 550
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 4038657
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3576306
关于积分的说明 11375198
捐赠科研通 3306108
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1819379
邀请新用户注册赠送积分活动 892698
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 815066