活性位点是合理和半合理酶活性工程的共同热点。但是,活性位点仅占整个酶的一小部分。确定除酶活性工程活性位点以外的更多热点应有助于开发具有更好催化性能的
生物催化剂。
谷氨酸脱氢酶(GluDHs)是有价值的手性L的合成的有前途且对环境无害的
生物催化剂-
氨基酸通过α-
酮酸的不对称还原胺化。GluDHs包含域间铰链结构,该结构促进域相对于彼此的动态重新定向。GluDHs的这种铰链弯曲构象运动在调节催化活性中起重要作用。因此,铰链区代表了GluDHs催化活性工程化的潜在热点。在此,我们报道了以铰链区为热点的GluDHs的半理性活动工程。鉴定出对几种非天然底物表现出显着改善的催化活性的突变体,并且最高的活性增加达到104倍。分子动力学模拟表明,增强的催化活性可能来自通过铰链工程提高蛋白质的开/闭构象转化效率。在批生产中三有价值L-
氨基酸突变体显示出显着提高的催化效率,突出了其工业潜力。此外,铰链工程还提高