锁定脂肪酶

现在，陈国生、黄思明、欧阳刚峰及其同事报告了一种方法，可以产生并锁定脂肪酶的活性开盖状态。研究人员首先用极性有机溶剂诱导酶聚集，同时打开盖子。然后通过在二维金属有机框架（2D- mof）中进行原位封装来锁定这种活性构象（如图）。在他们的研究中，研究人员选择了来自热酵母的脂肪酶（脂肪酶TL）作为模型蛋白。研究开始于筛选酶在不同水与极性有机溶剂混合物中的水解活性。虽然许多组合导致不利的结果，但正丙醇和异丙醇溶液导致活性显著增加。实验和计算模拟表明，蛋白质聚集形成，其中活性位点处于开盖状态。然后，开发了一种温和的合成方法，将活性酶捕获在2d - mof中以锁定活性构象。脂肪酶在载体上的载重量高达30%左右。对制备的催化剂在对硝基苯丁酸酯水解中的作用进行了基准测试。因此，2d - mof -酶复合物的催化速率比传统的3D-MOF分子筛咪唑酸框架的复合物高两倍以上。这是由于更大的孔径有利于更好的传质。此外，在苯甲醇与乙酸酯的酯交换反应中，多相催化剂在8 h后的产率达到80%，而天然脂肪酶的产率仅为28%。在油酸与正癸醇酯化反应中也观察到类似的性能差异。最后，对催化剂的可回收性和克级合成进行了验证。这项工作提供了一种温和和实用的方法来克服与脂肪酶盖构象相关的酶活性和稳定性之间的权衡。开发的策略有望推进高价值酯的可持续生物催化合成。