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天津工业生物所受邀在Angew Chem发表酶定向进化综述文章
  发布时间韧昧行:2019-07-22    供稿部门挺场潭:酶分子工程与工业生物催化实验室

  定向进化是指通过分子生物学等技术伸扯些,对编码基因进行反复突变鸥叼秆、表达和筛汛小,诱导蛋白质结构及功能发生定向改变筐磊,从而短时间内完成自然界需要成千上万年的进化过程剁脱懊,是定向改造酶催化特性(如立体/区域/化学选择性眠、活性呕、热稳定性等)的有效手段孺。开发高效的突变体设计策略泄晾胳,以及优化现有基因突变技术是当前定向进化领域的两大研究热点驶。 

  中科院天津工业生物技术研究所孙周通研究员带领的酶分子工程与工业生物催化研究团队受国际化学学术期刊Angewandte Chemie International Edition的邀请呢凹痞,就定向进化方法学的开发及定向进化技术的应用进行系统综述欺通。文章首先梳理了本领域的发展历程及早期应用馅,指出随着组合活性中心饱和突变(CAST)理论及迭代饱和突变(ISM)策略的形成嘲驾晤,简并密码子选用陋、突变体文库构建粟怖、突变位点上位效应分析等关键技术得以广泛应用贿窟,这些技术能够快速高效的获得目标突变体规黄,克服定向进化的筛选瓶颈;随后分析了分子动力学模拟等计算技术的引入对 CAST/ISM策略发展欧堆,拟突变位点的理性分组(TCSM)策略的形成的重要作用平储,指出该技术能够提升有效密码子及构建单元选取的理性化程度猜,进而有效缩减突变体文库的规模;文章同时总结了基于PCR技术构建突变体文库的优缺点眷间汞,并对新近开发的全基因合成突变体文库技术的特点和应用潜力进行了评述;文章最后系统评价了最新开发的Focused rational iterative site-specific mutagenesisFRISM)策略施幻蚀,指出该策略通过借助Rosetta Design熊潜、机器学习等方法纯厂砍,将定向进化与理性设计融为一体睬抽逞,是饱和突变这一传统定向进化模式的重要补充艇授,并对其未来发展趋势进行了展望隙。 

  该综述得到中科院项目资助徘斗喇,中科院天津工业生物所助理研究员曲戈博士为论文共同第一作者帘授骗,中科院天津工业生物所孙周通研究员及德国马普煤炭所/天津工业生物所Manfred T. Reetz教授为共同通讯作者蜡。 

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定向进化发展之路

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