烟酰胺腺苷二核苷酸磷酸(NADPH)氧化酶(NOX)通过介导活性氧的产生,在真核细胞的生理学中具有重要作用。在细菌中发现了具有NOX催化核心的进化较远的蛋白质,包括肺炎链球菌NOX(SPNOX),该蛋白质被认为是研究NOX的模型,因为其在洗涤剂胶束中具有较高的活性和稳定性。我们在这里提出了无底物和烟酰胺腺苷二核苷酸(NADH)结合的SPNOX以及NADPH结合的野生型和F397A SPNOX的冷冻电子显微镜结构。这些高分辨率结构提供了对电子转移途径的见解,并揭示了由F397位移调节的氢化物转移机制。我们进行了结构引导的诱变和生化分析,这些诱变解释了对NADPH的底物特异性的缺乏,并提出了组成型活性背后的机制。我们的研究提出了结构基础SPNOX酶活性,并阐明了其体内功能的潜力。
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在整个进化过程中,大多数酿酒酵母菌株都失去了合成生物素的能力,生物素是几种羧化酶的必不可少的辅助因子。结果,必须从环境中吸收必需的维生素或其前体,并经常在发酵中补充以达到高细胞密度。与生物素无关的酿酒酵母菌株的工程是消除对外部生物素供应的需求。在此,我们通过工程旁乙酰辅酶A羧化酶(一种在合成脂肪酸的合成中的基本生物素依赖性酶)来描述了与生物素无关的酵母菌菌株的构建。除了无生物素培养基中的生长量完全挽救外,与生物素相比,酿酒酵母菌株的生长显着改善。除了其工业相关性之外,此处报道的酵母菌菌株在基础研究领域可能很有价值,例如,用于开发新的选择标记或提高生物蛋白 - 链霉亲蛋白技术在生物系统中的多功能性。
我们专注于 DNA 修复如何帮助预防由 DNA 损伤引起的有害突变和疾病,包括线粒体 DNA (mtDNA),由于线粒体 DNA 靠近呼吸过程中产生的活性氧 (ROS),因此更容易受到损伤。我们的研究旨在增强 NEIL1 DNA 糖基化酶的线粒体定位,该酶是核和线粒体 DNA 碱基切除修复 (BER) 的关键酶。为了解决 NEIL1 内源性表达低和亚细胞定位信息有限的挑战,我们采用了一个计算框架来优化其线粒体靶向信号 (MTS),使我们能够通过共聚焦显微镜观察线粒体中的 NEIL1。通过设计一种名为 339-MTS 的新型 MTS,我们成功地增强了 NEIL1 的线粒体定位,同时保持了其在核中的存在。
人类MHC-I分子(通常称为HLA)在抗原呈递T细胞和肿瘤免疫逃生中起着至关重要的作用(6)。以前的研究强调了各种癌症类型的MHC-I表达与患者预后之间存在正相关(7)。相反,MHC-I的下调与疾病的进展和不良预后有关,例如乳腺癌(8),结肠癌(9),Hodgkin淋巴瘤(10),非小细胞肺癌(11)和Bladder Carcinomas(12)。重要的是,降低的MHC-I表达与对免疫检查 - 点治疗(ICT)的抗性有关(13),其中治疗功效依赖于识别MHC-I在肿瘤细胞表面上识别的胞质抗原的细胞毒性T细胞(14,15)。各种策略恶性细胞用于颠覆免疫监视,这强调了确定能够克服这些逃避机制的有效小分子的关键需求。事实证明,免疫检查点阻塞是阻碍免疫监视的关键治疗策略,但重点主要集中在抗体上。针对程序性细胞死亡1/促进的细胞死亡配体1(PD-1/ PD-L1)功能的小分子也出现并进入了临床试验。,对特异性调节MHC-I表达的分子的研究相对有限。值得注意的是,先前的观察结果表明,用
氧化芳香族底物的酶已在一系列基于细胞的技术中显示出效用,包括活细胞邻近标记 (PL) 和电子显微镜 (EM),但也存在一些缺点,例如需要有毒的 H 2 O 2 。在这里,我们探索了漆酶作为哺乳动物细胞中 PL 和 EM 的一种新型酶类。LaccID 是通过 11 轮定向进化从祖先真菌漆酶产生的,它使用 O 2 而不是有毒的 H 2 O 2 催化多种芳香族底物的单电子氧化,并且对活细胞和固定细胞的表面质膜均表现出活性选择性。我们表明,LaccID 可与基于质谱的蛋白质组学一起使用,以绘制通过抗原特异性 T 细胞受体与肿瘤细胞结合的 T 细胞不断变化的表面组成。此外,我们使用 LaccID 作为可遗传编码的标签,用于在哺乳动物细胞培养物和苍蝇大脑中通过 EM 可视化细胞表面特征。我们的研究为未来基于细胞的 LaccID 应用铺平了道路。
由四个血红素组组成。血红素与过氧化物化合物反应。过氧化氢将导致细菌死亡,无法裂解H 2 O的毒性含量。酶过氧化酶在细胞裂解过程中起作用(Pulungan和Diana,2018)。需要知道酶过氧化酶对土壤和植物有显着有益。酶过氧化酶对植物的好处之一是通过总体报告证明了该酶位于过氧化物酶体中,该酶在植物生长,发育和压力反应中起重要作用也与水果成熟有关(Wang等,2019)。Kaushal等人(2018)的研究结果表明,酶过氧化酶可以是生物化的指标,尤其是对油粉土壤的修复。通过去除水中含有过氧化氢污染的水,酶过氧化酶也在净化纺织废物污染的水中起作用。
细胞分裂素 (CK) 是调节植物生长、发育和应激反应的多面激素。细胞分裂素与改善穗结构和谷粒产量有关,但被细胞分裂素氧化酶 (CKX) 灭活。在这项研究中,我们使用 CRISPR/Cas9 基因编辑在籼稻中开发了一种细胞分裂素氧化酶 2 (Osckx2) 缺陷突变体,并评估了其在缺水和盐度条件下的功能。OsCKX2 功能的丧失通过提高穗组织中的细胞分裂素含量增加了谷粒数量、二次穗分枝和总谷粒产量。在干旱条件下,Osckx2 突变体保存了更多的水并表现出更好的节水特性。通过减少蒸腾作用,Osckx2 突变体对未设置的脱水胁迫表现出比野生型更好的存活反应。此外,Osckx2 通过增强的抗氧化保护系统保持叶绿体和膜的完整性,并在干旱条件下表现出显著改善的光合功能。 OsCKX2 功能对穗粒数和耐旱性有负面影响,而对盐度没有明显影响。这一发现表明,有益的 Osckx2 等位基因可用于育种,以开发具有气候适应能力的高产品种,从而保障未来的粮食安全。
异构酶有一个经验丰富的生物过程开发团队,他们与化学和合成生物学团队建设性地合作,以开发有效的,具有成本效益的方法,生产生物制药和基于生物的产品。它涵盖了广泛的活动,包括发酵优化,下游处理,分析监测,技术转移,技术经济建模,并通过设计原理通过质量通过质量进行增强的实验,将开发工具应用于较高的风险技术领域,快速跟踪进度和确保强化的过程可以进行综合准备。我们拥有创新的技术,例如我们的HIMASS(高通量微量尺寸分析筛选系统)平台,该平台生成了代表性的预测模型,以快速有效地筛选酶技术。我们可以以克至千克量表提供支持研究计划的材料。