通过修饰的信号肽引导酶组装以增强级联生物催化作用

《Journal of Agricultural and Food Chemistry》：Enzyme Assembly Guided via Modified Signal Peptide for Enhanced Cascade Biocatalysis

本研究设计了一种基于理性计算的信号肽工程策略，通过将α-螺旋构象转换为β-折叠结构，诱导酶分子自组装，优化连接器后可使级联反应中EGT和6-HHA产量分别提升173%和111%，并验证了该策略在不同细菌中的普适性。

　　

酶聚集在提高多酶级联反应效率方面具有巨大潜力。然而，目前仍缺乏一种通用且可调的策略来诱导酶聚集，这成为该领域的主要瓶颈。在本研究中，我们提出了一种基于理性设计的策略，将天然信号肽的构象从α螺旋结构转变为β折叠结构，从而赋予其特定的聚集诱导性能。这种工程化的肽标签能够在保持融合蛋白溶解性的同时促进酶的聚集，并增强其活性。通过优化连接子，该标签能够诱导酶的有序聚集；在细胞系统中，该标签使EGT和6-HHA的产量分别提高了173%和111%。该标签的功能已在多种细菌菌株中得到验证，证明了其广泛的兼容性和灵活性。与现有方法相比，这项工作具有显著优势，因为它提供了一种简单且可遗传编码的策略，用于设计具有高效自组装能力的生物催化剂。