Accelerating Enzymatic Catalysis Using Vortex Fluidics.
Accelerating Enzymatic Catalysis Using Vortex Fluidics.
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DOI：
10.1002/anie.201604014
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发表时间：
2016-09-12
期刊：
影响因子：
--
通讯作者：
Weiss GA
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Britton J;Meneghini LM;Raston CL;Weiss GA
酶催化化学转化具有突出的立体和区域特异性，但许多酶受到其长反应时间的限制。在这里，我们描述了一种通用的方法来加速酶使用薄膜内包含的压力波。每种酶对特定频率的压力波反应最好，我们报告了每种蛋白质的加速度景观。涡旋流体装置引入压力波，其驱动增加的速率常数（kcat）和酶效率（kcat/Km）。四种酶显示出平均7倍的加速，其中脱氧核糖-5-磷酸醛缩酶（DERA）通过这种方法实现了平均15倍的增强。在解决酶催化中的一个常见问题时，我们发现了一个强大的，可推广的酶加速工具。这项研究为以前不受控制的影响酶功能的因素提供了新的见解。酶-它们正在拾取良好的振动：已经开发出一种简单的，可推广的方法，通过使用薄膜中的压力波来加速酶。每种酶对特定的振动反应最好，揭示了生物催化以前不被重视的一个方面。
Enzymes catalyze chemical transformations with outstanding stereo- and regio-specificities, but many enzymes are limited by their long reaction times. Here, we describe a general method to accelerate enzymes using pressure waves contained within thin films. Each enzyme responds best to specific frequencies of pressure waves, and we report acceleration landscapes for each protein. A vortex fluidic device introduces pressure waves that drive increased rate constants (kcat) and enzymatic efficiency (kcat/Km). Four enzymes displayed an average seven-fold acceleration with deoxyribose-5-phosphate aldolase (DERA) achieving an average 15-fold enhancement through this approach. In solving a common problem in enzyme catalysis, we have uncovered a powerful, generalizable tool for enzyme acceleration. This research provides new insights into previously uncontrolled factors affecting enzyme function. Enzymes – They’re Picking Up Good Vibrations: A simple, generalizable approach to accelerate enzymes through the use of pressure waves in thin films has been developed. Each enzyme responds best to specific vibrations uncovering a previously unappreciated aspect of biocatalysis.
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DOI：
10.1073/pnas.1500545112
发表时间：
2015-03-24
影响因子：
11.1
作者：
Siegel, Justin B.;Smith, Amanda Lee;Baker, David
通讯作者：
Baker, David
影响因子：
4.7
作者：
Jennewein, Stefan;Schurmann, Martin;Mink, Daniel
通讯作者：
Mink, Daniel
DOI：
10.1073/pnas.1514478112
发表时间：
2015-11-10
影响因子：
11.1
作者：
Shrestha, Utsab R.;Bhowmik, Debsindhu;Chu, Xiang-qiang
通讯作者：
Chu, Xiang-qiang
影响因子：
16.6
作者：
Srivastava P;Yang H;Ellis-Guardiola K;Lewis JC
通讯作者：
Lewis JC
影响因子：
4.3
作者：
Britton, Joshua;Chalker, Justin M.;Raston, Colin L.
通讯作者：
Raston, Colin L.