Protein Engineering of Nicotinamide Riboside Kinase Based on a Combinatorial Semirational Design Strategy for Efficient Biocatalytic Synthesis of Nicotinamide Mononucleotides

烟酰胺 化学 烟酰胺 生物化学 代谢工程 NAD+激酶 组合化学 立体化学
作者
Xin-An Mao,Shouxin Zhang,Jin‐Song Gong,George Marshall,Chang Su,Zirui Qin,Heng Li,Guoqiang Xu,Zhenghong Xu,Jin‐Song Shi
出处
期刊:Journal of Agricultural and Food Chemistry [American Chemical Society]
标识
DOI:10.1021/acs.jafc.4c05520
摘要

Industrial biosynthesis of β-nicotinamide mononucleotide (β-NMN) lacks a highly active nicotinamide riboside kinase for the phosphorylation process. Cumbersome preprocessing steps and excessive ATP addition contribute to its increased cost. To tackle these challenges, a docking combination simulation (DCS) semirational mutagenesis strategy was designed in this study, combining various modification strategies to obtain a mutant NRK-TRA with 2.9-fold higher enzyme activity. Molecular dynamics simulations and structural analysis demonstrate the enhancement of its structural stability. High-density fermentation was achieved through a 5 L fermentation tank, with a titer reaching 208.3 U/mL, the highest in the current report. An ATP-cycling whole-cell catalytic system was employed and optimized by introducing a polyphosphate kinase 2 (PPK2) recombinant strain, and 15.16 g/L β-NMN was obtained through a series of batch transformation experiments. This study provides a new strategy for the efficient screening of highly active enzyme variants and offers a green and promising biotransformation system for NMN production.
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
lily发布了新的文献求助10
刚刚
1秒前
XZZH完成签到,获得积分10
1秒前
1秒前
粥粥卷完成签到,获得积分10
1秒前
2秒前
英姑应助自觉以冬采纳,获得10
2秒前
2秒前
2秒前
诡计多端完成签到,获得积分10
2秒前
奋斗绮波完成签到 ,获得积分10
3秒前
3秒前
CodeCraft应助唠叨的不二采纳,获得10
3秒前
归尘发布了新的文献求助10
3秒前
万事顺遂应助黎黎原上草采纳,获得10
3秒前
RR猫完成签到,获得积分10
3秒前
yrt完成签到,获得积分10
4秒前
4秒前
舒服的士萧完成签到 ,获得积分10
5秒前
5秒前
5秒前
5秒前
yo一天发布了新的文献求助20
6秒前
7秒前
Lynn应助霸气小珍采纳,获得10
7秒前
张婉婉发布了新的文献求助10
8秒前
xiaozhao发布了新的文献求助10
8秒前
由十三发布了新的文献求助50
8秒前
8秒前
ytx发布了新的文献求助10
9秒前
pny发布了新的文献求助10
10秒前
duke完成签到,获得积分10
10秒前
HUANG_黄完成签到,获得积分10
11秒前
tang完成签到,获得积分10
11秒前
原林皓发布了新的文献求助10
11秒前
上官若男应助LuoYixiang采纳,获得10
12秒前
ququ完成签到,获得积分10
12秒前
13秒前
桐桐应助hxh采纳,获得10
13秒前
13秒前
高分求助中
Continuum thermodynamics and material modelling 3000
Production Logging: Theoretical and Interpretive Elements 2700
Healthcare Finance: Modern Financial Analysis for Accelerating Biomedical Innovation 2000
Applications of Emerging Nanomaterials and Nanotechnology 1111
Unseen Mendieta: The Unpublished Works of Ana Mendieta 1000
Les Mantodea de Guyane Insecta, Polyneoptera 1000
Theory of Block Polymer Self-Assembly 750
热门求助领域 (近24小时)
化学 医学 材料科学 生物 工程类 有机化学 生物化学 纳米技术 内科学 物理 化学工程 计算机科学 复合材料 基因 遗传学 物理化学 催化作用 细胞生物学 免疫学 电极
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3487698
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3075650
关于积分的说明 9141437
捐赠科研通 2767906
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1518803
邀请新用户注册赠送积分活动 703346
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 701779