结构修饰提高酶稳定性、活性

摘要：

酶因其特异性和可持续性而成为广泛应用的绿色催化剂,其稳定性和催化活性是决定酶适用性的关键因素.为满足实际应用需求,通过蛋白质结构修饰赋予其所需的催化特性是当前的研究热点.提高热稳定性的策略有:引入非共价/共价相互作用(疏水相互作用、氢键、盐桥、芳香环相互作用、二硫键)、环截短、C端和N端工程,及增加脯氨酸/减少甘氨酸的数目等;获得具有高效性和多样性的生物催化剂的策略有:降低空间位阻、拓宽催化口袋、增加底物亲和力及调节活性位点灵活性等.然而,在稳定性或催化功能改造的过程中,新突变的引入会削弱其他功能,致使进化过程中稳定性和催化活性相互制约.因此,采用基于理性计算优选突变热点、基于多重蛋白质稳定性或活性改造策略的共进化,以及基于高度稳定的蛋白质骨架创造或/和优化蛋白质功能等多种策略克服酶稳定性-活性之间的权衡.本综述重点阐述了结构修饰方法在提高酶稳定性或/和催化活性方面的应用,并展望了该领域的未来发展前景.

关键词：结构修饰、稳定性、催化活性、活性-稳定性权衡

所属期刊栏目：50

分类号：Q814(生物工程学(生物技术))

资助基金：国家自然科学基金31971206

在线出版日期：2023-06-09（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共14页

页码：988-1001