PBJ丨西南大学廖志华团队通过理性设计优化东莨菪碱合成关键酶

东莨菪碱是重要的抗胆碱药物，市场需求大，但其商业生产依赖植物提取，面临含量低、成本高等挑战。西南大学廖志华团队通过理性设计，对天仙子来源的H6H酶(HnH6H)进行氨基酸序列共识分析与定点突变，获得了最优三点突变体H43D+Q247E+D324E (HnH6H3M)。生化表征表明，该突变体通过增强结构稳定性、降低构象柔性并形成更稳定的氢键网络，显著提升了催化效率。在颠茄毛状根体系中过表达HnH6H3M后，东莨菪碱产量达到2.02 mg/g干重，是过表达野生型HnH6H体系的2.24倍，为工业化生产提供了高效催化元件。该研究为东莨菪碱的绿色生物制造奠定了理论基础并具有重要应用价值。