近日🦃,國際著名化學期刊《Chemical Reviews》(2018年影響因子52.613)在線發表了EON体育4平台👨👧🦖、微生物代謝國家重點實驗室馮雁教授研究團隊與合作者的綜述文章“Utility of B-Factors in Protein Science: Interpreting Rigidity, Flexibility, and Internal Motion and Engineering Thermostability”🤦🏽。EON体育4劉倩博士為第二作者,馮雁教授與中科院天津工業生物技術研究所孫周通研究員、德國馬普煤炭所Manfred T. Reetz教授為共同通訊作者。
該論文系統地總結了蛋白質結構B因子對酶穩定性及催化功能影響的國內外研究進展,特別指出了基於B因子進行酶分子設計是提高蛋白質穩定性的有效策略,展望了該研究領域未來的發展方向🪂,對構建具有高度穩定性的進化酶🏌🏼♀️、深度揭示酶熱力學與催化效率、底物選擇性等復雜調控關系具有促進作用。
B-factor應用領域
蛋白質穩定性是發揮其功能的基礎🐻,通過分子進化提高穩定性是科學家長期以來關註的熱點。大量研究表明,蛋白質穩定性是受多因素決定,既包括分子內相互作用力(氫鍵、鹽橋🌠、二硫鍵🤛🏻、疏水相互作用等)☃️,也包括二級結構組成(loop長度👆⏸、α-螺旋柔性)等,因此闡明蛋白質穩定性決定因素的研究工作極具挑戰性💬,也導致提高穩定性的分子進化研究無規律可尋。基於蛋白質結構B因子來闡釋蛋白質柔性𓀗、剛性及熱穩定性關系,並通過分子設計以尋求結構柔性與剛性間平衡,建立具有相對普適的B-fit分子進化策略,為突破蛋白質結構多樣性👩🏿🏭🚻、分子進化途徑復雜性等因素的限製🙇🏿,重塑和提升蛋白質分子穩定性提供指導和啟示。
近年來,馮雁教授團隊在EON体育4平台及微生物代謝國家重點實驗室的支持下,開展了酶分子進化與合成生物學的研究,提出了“酶活性中心穩定化”👼🏿、“定向蛋白質模塊組裝”、“步入式loop延伸”等酶分子理性進化策略🦗,探討了酶活性🛤、穩定性及底物選擇性的復雜關系🆔。研究工作相繼在Nat Commun💇♀️、ACS Syn Biol、J Biol Chem🧏🏽♀️、Metab Eng 等相關領域主流雜誌發表系列研究論文,得到了國家重點研發計劃、國家自然科學基金重點項目等資助。
文章鏈接🧎🏻➡️:https://pubs.acs.org.ccindex.cn/doi/abs/10.1021%2F acs.chemrev.8b00290
文字 | 劉倩