摘要:酶是许多工业应用必不可少的生物催化剂,但稳定性,选择性和受限的底物识别当前的使用限制。尽管酶工程在克服这些局限性方面的重要性,但通常会受到从天然来源衍生的酶的复杂建筑的挑战。计算方法的最新进展已使具有特定功能位点的简化支架的从头设计。这样的脚手架可能是酶工程平台的有利优势。在这里,我们提出了一种从从GH101酶家族的乙酰基乳糖苷酶活性位点(GH101酶家族的糖苷水解酶)的简化支架的从头设计的策略。使用Trrosetta幻觉,基于深度学习的结构预测的迭代循环以及蛋白质序列设计,我们设计了具有290个氨基酸的蛋白质,同时将分子量纳入了290个氨基酸,同时将分子量减少100 kDa,而不是初始的内膜α-N-N-N-N-N-N-N-N-N-N-N-N-N-N-N-N-N-N-N-N-N-N-N-N-N-N-乙酰乙酰基质抗乳酸化酶。在11种测试设计中,有6个表示为可溶性单体,与天然酶相比显示出相似或增加的恒温性。尽管缺乏可检测到的酶促活性,但代表性设计的实验确定的晶体结构以1.0Å的根平方偏差密切匹配设计,其催化性最重要的侧链在2.0Å之内。结果突出了脚手架幻觉在设计蛋白质中的潜力,该蛋白可能是后续酶工程的基础。关键字:从头设计,酶设计,糖苷水解酶,深网幻觉■简介
粪肠球菌是人类中可以调节宿主免疫1但也获得了抗生素耐药性的一种微生物群,并且是医院相关感染2的主要原因2。值得注意的是,粪肠球菌的多种菌株产生传奇,这是一种高度保守的肽聚糖水解酶,足以促进肠道免疫3 - 5和免疫检查点抑制剂抗肿瘤活性6。然而,粪便中传奇的基本功能尚不清楚。在这里我们报告说,由于肽聚糖的裂解和细胞分离有缺陷,粪便的粪便损害受损,并导致肠球菌膨胀和聚集。此外,δ传奇显示出抗生素敏感性的增加,产生较低水平的活性杂肽,显示出肽聚糖型模式识别受体NOD2的激活降低,并且未能促进癌症免疫疗法。重要的是,基于质粒的传奇表达,而不是其催化活性突变体,恢复了δ传奇的生长,活性杂肽的产生和NOD2激活。传奇对于粪便生长,应激性抗性和宿主免疫的激活至关重要。
背景:植物病原体,涵盖真菌,细菌,病毒和线虫,通过通过严重的植物疾病造成大量经济损失,对农业领域构成重大威胁。过量使用合成杀菌剂来对抗Phy-topathogen,这引起了环境和人类健康的关注。结果:因此,对安全且环保的生物农药的需求不断增长,以与消费者对未污染食品的偏好保持一致。对合成杀菌剂特别有希望的替代品涉及利用产生细胞外水解酶的生物防治细菌。这些酶有效地管理植物病原体,同时促进可持续的植物保护。在生物防治细菌产生的关键水解酶之间是几丁质酶,纤维素酶,蛋白酶,脂肪酶,葡萄糖酶和淀粉酶。这些酶通过分解植物病原体的细胞壁,蛋白质和DNA来发挥其影响,从而建立了可靠的生物控制方法。结论:认识到这些水解酶在可持续生物防治中的关键作用,本综述旨在深入研究其主要功能,对可持续植物保护的贡献以及作用机制。通过探索生物防治细菌及其酶促机制所呈现的潜力,我们可以辨别有效且对环境意识的策略来管理农业中的植物病原体。
摘要:寻找新的机制解决方案以应对生物催化挑战是酶进化适应以及设计新催化剂的关键。最近人造物质被释放到环境中,为观察生物催化创新提供了动态试验场。用作杀虫剂的磷酸三酯最近才被引入环境中,而它们并没有天然对应物。为了应对这一挑战,酶已迅速进化以水解磷酸三酯,并趋向于相同的机制解决方案,即需要二价阳离子作为催化的辅助因子。相比之下,先前发现的宏基因组混杂水解酶 P91(乙酰胆碱酯酶的同源物)实现了由金属独立的 Cys-His-Asp 三联体介导的缓慢磷酸三酯水解。在这里,我们通过对 P91 进行定向进化来探究这种新催化基序的可进化性。通过将聚焦库方法与液滴微流体的超高通量相结合,我们仅通过两轮进化就将 P91 的活性提高了约 360 倍(达到 ak cat / KM ≈ 7 × 10 5 M − 1 s − 1 ),可与自然进化的金属依赖性磷酸三酯酶的催化效率相媲美。与其同源物乙酰胆碱酯酶不同,P91 不会遭受自杀抑制;相反,快速的去磷酸化速率使共价加合物的形成而不是水解速率成为限制因素。定向进化改进了这一步骤,中间体的形成速度提高了 2 个数量级。将聚焦的组合库与液滴微流体的超高通量相结合,可以用于识别和增强自然界中尚未达到高效率的机制策略,从而产生具有新型催化机制的替代试剂。■ 简介
摘要:在废水和城市河流中,曲霉科细菌富含多聚(乙二醇)(PET)微塑料,但宠物降级机制仍不清楚。在这里,我们通过结合显微镜,光谱,蛋白质组学,蛋白质建模和遗传工程来调查了废水分离株的comamonas testosteroni kf-1。与宠物膜上的较小凹痕相比,扫描电子显微镜显示出明显的宠物颗粒,导致30天培养中的小纳米颗粒(<100 nm)的丰度增加了3.5倍。红外光谱法主要捕获了碎片颗粒中的水解裂解。溶液分析进一步证明了PET低聚物BIS(2-羟基乙基)苯二甲酸酯的双重水解为生物可用的单体terephathathate。补充乙酸盐,一种常见的废水共覆盖物,促进了细胞生长和宠物碎片。仅检测到一种,仅检测到一种,这在仅乙酸盐和仅宠物的条件下发现。该水解酶结构的同源性建模说明了尽管序列不同,但类似于报道的PET水解酶的底物结合。缺乏该水解酶基因的突变体无能为力低聚物水解,宠物碎片降低了21%。基因的重新插入恢复了两个功能。因此,我们已经确定了在废水comamonas中降低宠物降解水解酶的本构生产,该水解酶可以用于塑料生物转化。关键词:塑料废物,废水,生物降解,显微镜,蛋白质组学,PET水解酶
摘要:在废水和城市河流中,曲霉科细菌富含多聚(乙二醇)(PET)微塑料,但宠物降级机制仍不清楚。在这里,我们通过结合显微镜,光谱,蛋白质组学,蛋白质建模和遗传工程来调查了废水分离株的comamonas testosteroni kf-1。与宠物膜上的较小凹痕相比,扫描电子显微镜显示出明显的宠物颗粒,导致30天培养中的小纳米颗粒(<100 nm)的丰度增加了3.5倍。红外光谱法主要捕获了碎片颗粒中的水解裂解。溶液分析进一步证明了PET低聚物BIS(2-羟基乙基)苯二甲酸酯的双重水解为生物可用的单体terephathathate。补充乙酸盐,一种常见的废水共覆盖物,促进了细胞生长和宠物碎片。仅检测到一种,仅检测到一种,这在仅乙酸盐和仅宠物的条件下发现。该水解酶结构的同源性建模说明了尽管序列不同,但类似于报道的PET水解酶的底物结合。缺乏该水解酶基因的突变体无能为力低聚物水解,宠物碎片降低了21%。基因的重新插入恢复了两个功能。因此,我们已经确定了在废水comamonas中降低宠物降解水解酶的本构生产,该水解酶可以用于塑料生物转化。关键词:塑料废物,废水,生物降解,显微镜,蛋白质组学,PET水解酶
©作者2023。Open Access本文是根据Creative Commons Attribution 4.0 International许可获得许可的,该许可允许以任何媒介或格式使用,共享,适应,分发和复制,只要您对原始作者和来源提供适当的信誉,请提供与创意共享许可证的链接,并指出是否进行了更改。本文中的图像或其他第三方材料包含在文章的创意共享许可中,除非在信用额度中另有说明。如果本文的创意共享许可中未包含材料,并且您的预期用途不受法定法规的允许或超过允许的用途,则您需要直接从版权所有者那里获得许可。要查看此许可证的副本,请访问http://创建ivecommons。org/licen ses/by/4。0/。Creative Commons公共领域奉献豁免(http://创建ivecommons。Org/publi cdoma in/Zero/1。0/1。0/)适用于本文中提供的数据,除非在数据信用额度中另有说明。
微塑料(MPS)在海洋生态系统中的有害影响是众所周知的(Cauwenberghe等,2014; Shivika等,2017),以及它们对陆现态生态系统所带来的威胁是引起关注的问题(Liu et al。这些担忧得到了估计,估计MPS在近地生态系统中的积累远大于海洋(Luca等,2016; Horton等,2017; Alimi等,2018)。在农业宇宙系统中,堆肥,污泥,灌溉和农业塑料是MP输入到农田的主要途径(Nizzetto等,2016; Steinmetz et al。,2016; Weithmann等,2018; Okoffo等,2018; Okoffo等,2021)。例如,塑料膜被广泛用于农作物的土壤表面以提高生产力,研究发现与没有塑料的土壤相比,塑料覆盖物的塑料碎片的研究增加了2倍(Zhou等,2020)。塑料薄膜覆盖练习不常用于稻稻土中。然而,在水压力区域的稻田中,塑料膜被用来减少水蒸发和维持谷物产量(Qu et al。,2012; Liu等,2013; Yao等,2014)。lv等。(2019)表明,在稻米养殖的共培养系统中,在非蛋白酶和水稻种植期间有12.1±2.5和27.6±5.9个小型kg -1小塑料。聚乙烯(PE)和聚氯乙烯(PVC)是农田生态系统中使用的最丰富类型的MPS(Li等,2011; Zhao等,2017; Yang等,2015)。另外,Xie等。Fei等。Fei等。聚乙烯(PE)膜和纤维,聚丙烯(PP)纤维和氯化物(PVC)颗粒,这些颗粒源自塑料产品的应用,例如有机肥料和商业鱼类饮食,是MP污染中MP污染的主要来源,用于稻米培养环境(LV等)。在过去的几年中,MP对土壤物理特性,微生物群落和植物营养比的影响的迹象已经在农田生态系统中占据了(Liu等,2017; Huang等,2019; Shin等,2021)。但是,很少有研究将MPS的影响与土壤养分和土壤酶特性联系起来。微观(Feng等,2020; Termer等,2017)倾向于附着在微塑料表面上,从而提供了新的利基市场(Zettler等,2013)。例如,在MPS污染的土壤中发现了几种具有降解PE的真菌物种(Sangale等,2019)。(2021)报告说,在三个月的土壤孵育后,PE和PVC显示出生物降解的迹象。(2020)报告说,酸性土壤中存在的MPS(PE和PVC)刺激磷酸酶
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摘要:人类可溶性环氧水解酶(SEH)是一种双功能酶,可调节调节性环氧脂质的水平。水解酶活性是由位于宽L形结合位点中心的催化三合会进行的,该催化三合会在两侧都包含两个疏水子沟。在这些结构特征的基础上,可以假定脱溶性是确定该口袋可实现的最大可实现亲和力的主要因素。因此,疏水描述符可能更适合于针对这种酶的新型打击。这项研究研究了在发现新型SEH抑制剂时量子机械衍生的疏水描述符的适用性。到这一末端,通过将静电和空间或疏水性和氢键参数与76个已知的SEH抑制剂结合列表结合使用,或结合静电和疏水性和氢键参数来产生三维定量结构 - 活性关系(3D-QSAR)。然后,通过使用选择的两个外部组(i)对药效团模型进行验证,以对四个不同系列化合物的效力进行排名,(ii)在两种情况下使用从文献中获取的数据集,以将活性物与诱饵区分开。最后,进行了一项前瞻性研究,包括对两个化学文库进行虚拟筛选,以识别新的潜在命中,随后对其对人,大鼠和小鼠SEH的抑制活性进行了实验测试。使用基于疏水的描述符导致六种化合物作为具有IC 50 <20 nm的人类酶的抑制剂,其中两个IC 50值为0.4和0.7 nm。结果支持使用疏水描述子作为搜索新型脚手架的有价值的工具,该工具编码了与目标结合位点互补的适当的亲水/疏水分布。■简介