【ACS Catal.】嗜热PET水解酶的底物结合模式指导的酶工程化以提高水解效率

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on style="white-space: normal; text-indent: 2em;">聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET）是生产最广泛的塑料之一，环境中积累的大量PET废物已对生态系统构成严重威胁。利用PET水解酶对PET进行解聚是治理PET污染的一项有吸引力的措施，而寻找更有效的酶是实现这一目标的前提。

一种来源于叶枝堆肥的耐热角质酶ICCG是迄今为止报道的最有效的PET水解酶。最近，湖北大学郭瑞庭团队解析了ICCG与PET类似物单体（2-羟乙基）对苯二甲酸复合物的晶体结构，以揭示该酶−底物相互作用网络。


图片来源：ACS Catal.

 

随后，基于该酶-底物复合物结构显示的相互作用残基，对ICCG进行工程化改造，并筛选出比野生型更有效的突变体。获得了几种测量熔融温度接近99°C且PET水解活性升高的突变体。

图片来源：ACS Catal.

 

最后，对有益突变体进行了晶体结构分析，揭示了由引入的突变介导的结构稳定效应。这些结果对于理解耐热PET水解酶的作用机制具有重要意义，并将有助于PET生物降解平台的开发。


图片来源：ACS Catal.

 

参考文献：Substrate-Binding Mode of a Thermophilic PET Hydrolase and Engineering the Enzyme to Enhance the Hydrolytic Efficacy

ACS Catal. 2022, 12, 3033−3040

原文作者：Wei Zeng,§ Xiuqin Li,§ Yunyun Yang,§ Jian Min,§Jian-Wen Huang, Weidong Liu, Du Niu, Xuechun Yang, Xu Han, Lilan Zhang, Longhai Dai, Chun-Chi Chen,* and Rey-Ting Guo*


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