ACS Chem. Biol. | 基于高通量酶进化的修饰异戊烯生物合成

本文介绍了在ACS Chemical Biology上发表的一项研究，该研究致力于解决修饰型异戊烯类化合物生物合成中的关键瓶颈。背景方面，修饰型异戊烯类化合物在化学生物学工具、合成中间体及香料等领域具有广泛应用，但其合成受限于底物获取困难和缺乏高通量表征方法。研究目的旨在建立一套基于连续光谱检测与原位酶促磷酸化的高通量表征平台，以快速评估异戊烯基延长酶对天然及非天然底物的活性与选择性，并通过蛋白质工程改造拓展其底物范围和链长调控能力。结论方面，研究成功构建了一个包含12种PEs的精选面板，并利用EPUB检测平台深入表征了其生化特性，发现PEs对修饰起始单元具有显著混杂性，而对延伸单元范围较窄。通过半理性设计关键活性位点残基，研究团队成功调控了PEs的底物抑制、链长选择性和底物范围。更重要的是，他们将激酶、PEs与醚合酶偶联，构建了一锅级联反应体系，从简单单磷酸前体出发直接合成多种修饰型异戊烯基甘油醚，实现了从底物到产物的模块化生物组装。这一策略为合成生物学中非天然萜类及异戊烯化分子的按需构建提供了可扩展的平台工具。