Efficient molecular evolution to generate enantioselective enzymes using a dual-channel microfluidic droplet screening platform.
Efficient molecular evolution to generate enantioselective enzymes using a dual-channel microfluidic droplet screening platform.
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使用双通道微流控液滴筛选平台进行有效分子进化以产生对映选择性酶
DOI：
10.1038/s41467-018-03492-6
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发表时间：
2018-03-12
影响因子：
16.6
通讯作者：
Yang GY
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Ma F;Chung MT;Yao Y;Nidetz R;Lee LM;Liu AP;Feng Y;Kurabayashi K;Yang GY
定向进化长期以来一直是产生具有高选择性等所需性质的酶的关键策略，但筛选巨大突变文库的实验障碍和分析成本限制了这种努力。在这里，我们描述了一种超高通量双通道微流控液滴筛选系统，该系统每天可用于筛选多达107种酶变体。作为一个例子，我们使用该系统来改变酯酶的对映体选择性，以优先生产所需的普洛芬对映体，普洛芬是一类重要的抗炎药物。在五轮定向进化过程中，使用两种类型的筛选工作模式，我们(从500万个突变体中)识别出一个对所需的(S)-Profens具有700倍对映选择性的变体。因此，我们证明这个筛选平台可以用来快速产生具有所需的酶性质的酶，如对映体特异性、化学特异性和区域特异性。
Directed evolution has long been a key strategy to generate enzymes with desired properties like high selectivity, but experimental barriers and analytical costs of screening enormous mutant libraries have limited such efforts. Here, we describe an ultrahigh-throughput dual-channel microfluidic droplet screening system that can be used to screen up to ~107enzyme variants per day. As an example case, we use the system to engineer the enantioselectivity of an esterase to preferentially produce desired enantiomers of profens, an important class of anti-inflammatory drugs. Using two types of screening working modes over the course of five rounds of directed evolution, we identify (from among 5 million mutants) a variant with 700-fold improved enantioselectivity for the desired (S)-profens. We thus demonstrate that this screening platform can be used to rapidly generate enzymes with desired enzymatic properties like enantiospecificity, chemospecificity, and regiospecificity.
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DOI：
10.1073/pnas.1506460112
发表时间：
2015-08-25
影响因子：
11.1
作者：
Huang, Mingtao;Bai, Yunpeng;Nielsen, Jens
通讯作者：
Nielsen, Jens
影响因子：
16.6
作者：
Colin PY;Kintses B;Gielen F;Miton CM;Fischer G;Mohamed MF;Hyvönen M;Morgavi DP;Janssen DB;Hollfelder F
通讯作者：
Hollfelder F
影响因子：
--
作者：
Kintses, Balint;Hein, Christopher;Hollfelder, Florian
通讯作者：
Hollfelder, Florian
影响因子：
2.4
作者：
Obexer, Richard;Pott, Moritz;Hilvert, Donald
通讯作者：
Hilvert, Donald
影响因子：
6.1
作者：
Baret, Jean-Christophe;Miller, Oliver J.;Griffiths, Andrew D.
通讯作者：
Griffiths, Andrew D.