近日,我院合成生物學(xué)醫(yī)藥研究中心在國際期刊《International Journal of Biological Macromolecules》上發(fā)表題為“Engineering a highly thermostable and active mutant of a novel alkaline-tolerant azoreductase from the marineRoseibiumsp. H3510 for efficient decolorization of azo dye”,期刊2024年影響因子:7.7,中科院一區(qū),Top期刊。我院為第一作者及通訊作者單位,我院王燕教授和天津科技大學(xué)劉逸寒教授為本文通訊作者,我院李濤博士為第一作者。
偶氮染料(Azo dye)脫色是一個急需解決且具有挑戰(zhàn)性的環(huán)境問題。AzoR2326是一種細(xì)菌新物種Roseibiumsp. H3510產(chǎn)生的新型偶氮還原酶,具有較強的偶氮染料脫色活性,在偶氮染料脫色中極具潛在應(yīng)用價值。我院合成生物學(xué)醫(yī)藥研究中心研究團(tuán)隊,通過基于結(jié)構(gòu)和進(jìn)化的理性設(shè)計,結(jié)合定點突變,得到偶氮還原酶AzoR2326的突變體M20,其熱穩(wěn)定性(50°C時的半衰期延長15倍)和活性(kcat/Km提高3.24倍)較野生型均大幅提升。分子動力學(xué)模擬(Molecular dynamics simulations)顯示,突變體M20結(jié)構(gòu)的變化,如氫鍵的改善和新的C-H---π相互作用,增加了活性中心的緊湊度和剛性,形成更穩(wěn)定的FMN結(jié)合口袋和底物通道,從而提升M20催化特性。M20較野生型具有更強的偶氮染料脫色能力和耐堿性,有望作為生物催化劑處理含有偶氮染料的廢水。(文:王燕,圖:李濤)
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https://doi.org/10.1016/j.ijbiomac.2024.135810