Evolutionary Engineering of a Cp*Rh(III) Complex-Linked Artificial Metalloenzyme with a Chimeric β-Barrel Protein Scaffold
作者:Shunsuke Kato、Akira Onoda、Ulrich Schwaneberg、Takashi Hayashi
DOI:10.1021/jacs.3c00581
日期:——
Cp*Rh(III)-linked artificial metalloenzyme was performed based on a DNA recombination strategy to improve its catalytic activity toward C(sp2)–H bond functionalization. Improved scaffold design was achieved with α-helical cap domains of fatty acid binding protein (FABP) embedded within the β-barrel structure of nitrobindin (NB) as a chimeric protein scaffold for the artificial metalloenzyme. After optimization
我们之前报道的 Cp*Rh(III) 连接的人工金属酶的进化工程是基于 DNA 重组策略进行的,以提高其对 C(sp 2 )–H 键功能化的催化活性。通过将脂肪酸结合蛋白 (FABP) 的 α 螺旋帽结构域嵌入硝基结合蛋白 (NB) 的 β 桶结构中,作为人工金属酶的嵌合蛋白支架,实现了改进的支架设计。通过定向进化方法优化氨基酸序列后,获得了具有增强的性能和增强的稳定性的工程变体,命名为NB HLH1 (Y119A/G149P)。另外几轮金属酶进化提供了 Cp*Rh(III) 连接的 NB HLH1 (Y119A/G149P) 变体,其对肟和炔的环加成反应的催化效率 ( k cat / K M ) 提高了 35 倍以上。动力学研究和 MD 模拟表明,受限活性位点中的芳香族氨基酸残基形成疏水核心,该核心与 Cp*Rh(III) 复合物附近的芳香族底物结合。基于这种 DNA 重组策略的金属酶工