近日,中國農(nóng)業(yè)科學院生物技術(shù)研究所微生物智能設計與合成創(chuàng)新團隊提出了以“拆分單元對”為基礎的酶蛋白改造策略。在異源宿主中通過對合成酶的切割與組合,可高效合成殺蟲多肽,加速生物農(nóng)藥分子的開發(fā)與改造。相關(guān)研究成果發(fā)表在《德國應用化學(Angewandte Chemie International Edition)》上。
白僵菌素和破壞菌素都屬于多肽生物農(nóng)藥分子,負責合成它們的酶是模塊化的大型酶蛋白,結(jié)構(gòu)和功能極其復雜,工程化改造面臨重大挑戰(zhàn)。該研究提出了“拆分單元對” (SUPs) 為基礎的全新改造策略。通過人工構(gòu)建雙硫酯化結(jié)構(gòu)域,將大型酶蛋白切割為小的“拆分單元”,再進行組合生物合成協(xié)同催化,成功實現(xiàn)了真菌非核糖體多肽及其類似物的高效生物合成,解決了大分子生物農(nóng)藥難以工程化改造的難題,顯著提高了合成產(chǎn)量,可以合成新穎的多肽生物農(nóng)藥分子。該研究推動了組合生物合成技術(shù)的發(fā)展,為多肽生物農(nóng)藥的高效合成及工程化改造提供了新思路。
該研究得到了國家重點研發(fā)計劃、國家自然科學基金等項目的資助。(通訊員:崔艷)
文章鏈接:HTTP:77doi.org/10.1002/anie.202406360