Discovery and Genetic Code Expansion of a Polyethylene Terephthalate (PET) Hydrolase from the Human Saliva Metagenome for the Degradation and Bio-Functionalization of PET.
Discovery and Genetic Code Expansion of a Polyethylene Terephthalate (PET) Hydrolase from the Human Saliva Metagenome for the Degradation and Bio-Functionalization of PET.
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DOI：
10.1002/anie.202203061
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发表时间：
2022-09-12
期刊：
影响因子：
--
通讯作者：
Uttamapinant C
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Eiamthong B;Meesawat P;Wongsatit T;Jitdee J;Sangsri R;Patchsung M;Aphicho K;Suraritdechachai S;Huguenin-Dezot N;Tang S;Suginta W;Paosawatyanyong B;Babu MM;Chin JW;Pakotiprapha D;Bhanthumnavin W;Uttamapinant C
我们报告了一个生物信息学工作流程，并随后从人类唾液元基因组中发现了一种新的聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)水解酶，我们将其命名为MG8。MG8在不同的温度和盐度条件下具有很强的PET塑料降解活性，在降解PET方面优于几种自然存在的和工程的水解酶。此外，我们在基因上编码了2，3-二氨基丙酸(DAP)，取代了MG8的催化丝氨酸残基，从而将PET水解酶转化为共价粘合剂，用于PET的生物功能化。我们发现，MG8(DAP)与分裂的绿色荧光蛋白系统相结合，可用于将蛋白质货物附着到PET和其他聚酯塑料上。从人类元基因组中发现一种高活性的PET水解酶--目前是工业酶发现的一个未被开发的资源--以及将这种酶重新用于塑料功能化工具，应该会促进正在进行的降解和最大限度地重复使用PET的努力。
We report a bioinformatic workflow and subsequent discovery of a new polyethylene terephthalate (PET) hydrolase, which we named MG8, from the human saliva metagenome. MG8 has robust PET plastic degradation activities under different temperature and salinity conditions, outperforming several naturally occurring and engineered hydrolases in degrading PET. Moreover, we genetically encoded 2,3-diaminopropionic acid (DAP) in place of the catalytic serine residue of MG8, thereby converting a PET hydrolase into a covalent binder for bio-functionalization of PET. We show that MG8(DAP), in conjunction with a split green fluorescent protein system, can be used to attach protein cargos to PET as well as other polyester plastics. The discovery of a highly active PET hydrolase from the human metagenome—currently an underexplored resource for industrial enzyme discovery—as well as the repurposing of such an enzyme into a plastic functionalization tool, should facilitate ongoing efforts to degrade and maximize reusability of PET.
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