catalyst. When combined, these mutations boost the turnover frequency (kcat) of the designer enzyme by almost 100‐fold. This results from strengthening the catalytic contribution of the unnatural amino acid, as the engineered designer enzymes outperform variants, in which the aniline side chain is replaced with a catalytically inactive tyrosine residue, by more than 200‐fold.
酶在自然界中表现出的令人印象深刻的速率加速通常是由于侧链通过精确定位在蛋白质结合袋内而增强了其固有的催化活性。这种微调对于催化非天然
氨基酸也是可能的。具体来说,报道了最近描述的设计酶的定向进化,该酶利用
苯胺侧链来促进模型腙形成反应。连续几轮的定向进化在混杂的结合口袋中发现了几个突变,其中非天然
氨基酸嵌入起始催化剂中。当结合起来时,这些突变将设计酶的周转频率 ( k cat ) 提高了近 100 倍。这是因为非天然
氨基酸的催化贡献得到了加强,因为工程设计酶的性能优于变体(其中
苯胺侧链被催化失活的
酪氨酸残基取代)超过 200 倍。