Engineering the substrate specificity of the DhbE adenylation domain by yeast cell surface display.
Engineering the substrate specificity of the DhbE adenylation domain by yeast cell surface display.
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DOI：
10.1016/j.chembiol.2012.10.020
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发表时间：
2013-01-24
影响因子：
--
通讯作者：
Yin J
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Zhang K;Nelson KM;Bhuripanyo K;Grimes KD;Zhao B;Aldrich CC;Yin J
非核糖体肽合成酶 (NRPS) 的腺苷酸化 (A) 结构域激活芳基酸或氨基酸，以启动其通过 NRPS 装配线的转移，用于许多医学上重要的天然产物的生物合成。为了扩大 NRPS 的底物库，我们开发了一种基于酵母细胞表面展示的方法来设计 A 结构域的底物特异性。我们获得了 DhbE 的 A 结构域突变体，使用非天然底物 3-羟基苯甲酸和 2-氨基苯甲酸，kcat/Km 分别增加 11 倍和 6 倍，使用天然底物 2,3-二羟基苯甲酸，kcat/Km 值相应降低 3 倍和 33 倍，从而导致 底物特异性高达200倍。我们的研究表明，酵母展示可以用作高通量选择平台来重新编程 A 结构域的“非核糖体代码”。
The adenylation (A) domains of nonribosomal peptide synthetases (NRPSs) activate aryl acids or amino acids to launch their transfer through the NRPS assembly line for the biosynthesis of many medicinally important natural products. In order to expand the substrate pool of NRPSs, we developed a method based on yeast cell surface display to engineer the substrate specificities of the A-domains. We acquired A-domain mutants of DhbE that have 11- and 6-fold increases in kcat/Km with nonnative substrates 3-hydroxybenzoic acid and 2-aminobenzoic acid, respectively and corresponding 3- and 33-fold decreases in kcat/Km values with the native substrate 2,3-dihydroxybenzoic acid, resulting in a dramatic switch in substrate specificity of up to 200-fold. Our study demonstrates that yeast display can be used as a high throughput selection platform to reprogram the “nonribosomal code” of A-domains.
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