New enzyme-catalyzed reactions from catalytically promiscuous ancestral enzymes
来自催化混杂祖先酶的新酶催化反应
基本信息
- 批准号:1152804
- 负责人:
- 金额:$ 32.98万
- 依托单位:
- 依托单位国家:美国
- 项目类别:Standard Grant
- 财政年份:2012
- 资助国家:美国
- 起止时间:2012-09-01 至 2015-08-31
- 项目状态:已结题
- 来源:
- 关键词:
项目摘要
In this award from the Chemistry of Life Processes Program in the Division of Chemistry and the Biotechnology, Biochemical, and Biomass Engineering Program in the Chemical, Bioengineering, Environmental, and Transport Systems Division, Drs. Romas Kazlauskas and Antony Dean, from the University of Minnesota, Twin Cities, will resurrect ancestral generalist enzymes using gene synthesis. The targets are ancestors of hydroxynitrile lyases, which catalyze a carbon-carbon bond formation: addition of cyanide to aldehydes. The research will test the ability of these ancestral enzymes to catalyze other carbon-carbon bond forming reactions and optimize them for different reactions. A current challenge in chemical synthesis is to assemble complex molecules catalytically, and stereoselectively while using environmentally friendly conditions and reagents. Biocatalysis is a potential solution, but the reaction range of current biocatalysts is limited. This work constitutes a new approach to discover biocatalysts that catalyze unnatural reactions, which uses carbon-carbon bond forming reactions as a test case. Studies of resurrected ancestral enzymes seek to answer basic questions of how new enzymes and metabolic pathways evolve. In addition, resurrected ancestral enzymes may be starting points for engineering new enzymes because ancestral enzymes can catalyze additional chemical reactions, including potentially useful unnatural reactions. The proposed work will train under-graduate, graduate and postdoctoral students in a chemical approach to solving interdisciplinary problems, actively recruit and include students from groups underrepresented in chemical sci-ences, and support outreach to elementary school students.
在化学过程中的化学过程和生物技术,生物化学和生物量工程计划中,化学,生物工程,环境和运输系统部的生物技术和生物量工程计划的奖项。来自明尼苏达大学双城的Romas Kazlauskas和Antony Dean将使用基因合成复活祖先的通才酶。靶标是羟基硝基裂解酶的祖先,它们催化形成碳碳键:将氰化物添加到醛中。该研究将测试这些祖先酶催化其他碳碳键形成反应的能力,并将其优化为不同的反应。化学合成的当前挑战是在使用环保条件和试剂的同时催化复杂的分子和立体选择。生物催化是一种潜在的解决方案,但是电流生物催化剂的反应范围有限。这项工作构成了一种新的方法来发现催化不自然反应的生物催化剂,该反应使用碳碳键形成反应作为测试案例。复活的祖先酶的研究试图回答有关新酶和代谢途径如何发展的基本问题。此外,复活的祖先酶可能是工程新酶的起点,因为祖先酶可以催化其他化学反应,包括潜在有用的非天然反应。 拟议的工作将以化学方法来解决跨学科问题,积极招募,并包括来自化学学科中代表性不足的学生,并支持向小学生提供外展活动的学生。
项目成果
期刊论文数量(1)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)
Larger active site in an ancestral hydroxynitrile lyase increases catalytically promiscuous esterase activity
- DOI:10.1371/journal.pone.0235341
- 发表时间:2020-06-30
- 期刊:
- 影响因子:3.7
- 作者:Jones, Bryan J.;Evans, Robert L., III;Kazlauskas, Romas J.
- 通讯作者:Kazlauskas, Romas J.
{{
item.title }}
{{ item.translation_title }}
- DOI:
{{ item.doi }} - 发表时间:
{{ item.publish_year }} - 期刊:
- 影响因子:{{ item.factor }}
- 作者:
{{ item.authors }} - 通讯作者:
{{ item.author }}
数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}
{{ item.title }}
- 作者:
{{ item.author }}
数据更新时间:{{ monograph.updateTime }}
{{ item.title }}
- 作者:
{{ item.author }}
数据更新时间:{{ sciAawards.updateTime }}
{{ item.title }}
- 作者:
{{ item.author }}
数据更新时间:{{ conferencePapers.updateTime }}
{{ item.title }}
- 作者:
{{ item.author }}
数据更新时间:{{ patent.updateTime }}
Romas Kazlauskas其他文献
Romas Kazlauskas的其他文献
{{
item.title }}
{{ item.translation_title }}
- DOI:
{{ item.doi }} - 发表时间:
{{ item.publish_year }} - 期刊:
- 影响因子:{{ item.factor }}
- 作者:
{{ item.authors }} - 通讯作者:
{{ item.author }}
{{ truncateString('Romas Kazlauskas', 18)}}的其他基金
Extending the catalytic activity of enzymes to unnatural reactions
将酶的催化活性扩展到非自然反应
- 批准号:
2039039 - 财政年份:2021
- 资助金额:
$ 32.98万 - 项目类别:
Standard Grant
SusChEM: Collaborative proposal: Engineering increased activity of cutinase toward poly(ethyleneterephthalate) for recycling of plastic
SusChEM:合作提案:通过工程设计提高聚对苯二甲酸乙二醇酯的角质酶活性,以回收塑料
- 批准号:
1930825 - 财政年份:2019
- 资助金额:
$ 32.98万 - 项目类别:
Standard Grant
I-Corps: Enzymes for on-site generation of dilute peracetic acid
I-Corps:现场生成稀过乙酸的酶
- 批准号:
1561788 - 财政年份:2015
- 资助金额:
$ 32.98万 - 项目类别:
Standard Grant
Molecular basis of enzyme-catalyzed pehydrolysis of acetate esters for pretreatment of lignocellulosic biomass
酶催化醋酸酯脱水预处理木质纤维素生物质的分子基础
- 批准号:
0932762 - 财政年份:2009
- 资助金额:
$ 32.98万 - 项目类别:
Continuing Grant
Modifying Hydrolases to Catalyze New Bond Formation Reactions
修饰水解酶以催化新键形成反应
- 批准号:
0616560 - 财政年份:2006
- 资助金额:
$ 32.98万 - 项目类别:
Continuing Grant
相似国自然基金
环氧水解酶催化分子间去对称化的新反应设计与机制研究
- 批准号:32301277
- 批准年份:2023
- 资助金额:30.00 万元
- 项目类别:青年科学基金项目
酶促催化增强磁共振成像探针的构建及其对直肠癌新辅助放化疗疗效评估研究
- 批准号:82272055
- 批准年份:2022
- 资助金额:52 万元
- 项目类别:面上项目
基于环氧水解酶LEH活性中心重构的新反应设计与催化机理研究
- 批准号:
- 批准年份:2021
- 资助金额:58 万元
- 项目类别:面上项目
基于环氧水解酶LEH活性中心重构的新反应设计与催化机理研究
- 批准号:32171474
- 批准年份:2021
- 资助金额:58.00 万元
- 项目类别:面上项目
新戊丙酯菌素生物合成中蛋白质PtlD催化的去饱和反应的酶学机制研究
- 批准号:
- 批准年份:2020
- 资助金额:24 万元
- 项目类别:青年科学基金项目
相似海外基金
Time-resolved crystallography of enzyme-catalyzed reactions
酶催化反应的时间分辨晶体学
- 批准号:
RGPIN-2020-06867 - 财政年份:2022
- 资助金额:
$ 32.98万 - 项目类别:
Discovery Grants Program - Individual
Probing the mechanism of enzyme-catalyzed reductive dehalogenation for bioremediation
探讨酶催化还原脱卤生物修复的机制
- 批准号:
RGPIN-2022-04446 - 财政年份:2022
- 资助金额:
$ 32.98万 - 项目类别:
Discovery Grants Program - Individual
Mechanistic Insights into metal- and enzyme-catalyzed reactions using hybrid quantum chemical and information science approaches
使用混合量子化学和信息科学方法对金属和酶催化反应的机理洞察
- 批准号:
21K05016 - 财政年份:2021
- 资助金额:
$ 32.98万 - 项目类别:
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
Time-resolved crystallography of enzyme-catalyzed reactions
酶催化反应的时间分辨晶体学
- 批准号:
RGPIN-2020-06867 - 财政年份:2021
- 资助金额:
$ 32.98万 - 项目类别:
Discovery Grants Program - Individual
Time-resolved crystallography of enzyme-catalyzed reactions
酶催化反应的时间分辨晶体学
- 批准号:
RGPIN-2020-06867 - 财政年份:2020
- 资助金额:
$ 32.98万 - 项目类别:
Discovery Grants Program - Individual