利用计算机模拟方法鉴定原核生物中的潜在PETase酶

《BMC Biology》：Identification of prospective PETases across prokaryotes using an in silico approach

　　

摘要

背景

塑料对全球动植物的栖息地和生存构成了最严重的威胁之一。全球范围内不断有报告指出塑料废物量正在急剧增加，但出于多种工业和家庭用途的需求及经济效益考量，塑料材料的生产仍在持续。因此，寻找塑料自然降解途径一直是一个重要课题。能够降解塑料的微生物的发现一直是微生物学研究的重要焦点。虽然像或这样的菌株的发现更多是基于偶然发现，但确定能够降解PET（聚对苯二甲酸乙二醇酯）的酶的结构为后续寻找更多具有此类能力的原核生物提供了有力支持。

结果

在这项研究中，我们对原核生物的基因序列进行了全面分析，以探究整个微生物界中是否存在类似的塑料降解能力。在不同细菌物种中发现了27个具有这种降解能力的基因，这让我们相信塑料降解酶具有多样的天然来源。此外，从构建的模型及其界面分析中可见，这些酶所具备的降解能力依赖于某种结构模块的保守性。将PET的关键代谢产物之一BHET与这27种细菌中的蛋白质进行对接实验，结果显示它们之间存在显著的相互作用，这表明这些细菌有可能作为天然塑料降解剂。其中8种蛋白质在结合模式和表面特性上与中的PETase非常相似，被列为潜在候选者。

结论

在这8种蛋白质中，来自、属的3种PETase在结构和构象稳定性方面与

背景

塑料对全球动植物的栖息地和生存构成了最严重的威胁之一。全球范围内不断有报告指出塑料废物量正在急剧增加，但出于多种工业和家庭用途的需求及经济效益考量，塑料材料的生产仍在持续。因此，寻找塑料自然降解途径一直是一个重要课题。虽然像或这样的菌株的发现更多是基于偶然发现，但确定能够降解PET的酶的结构为后续寻找更多具有此类能力的原核生物提供了有力支持。

结果

在这项研究中，我们对原核生物的基因序列进行了全面分析，以探究整个微生物界中是否存在类似的塑料降解能力。在不同细菌物种中发现了27个具有这种降解能力的基因，这让我们相信塑料降解酶具有多样的天然来源。此外，从构建的模型及其界面分析中可见，这些酶所具备的降解能力依赖于某种结构模块的保守性。将PET的关键代谢产物之一BHET与这27种细菌中的蛋白质进行对接实验，结果显示它们之间存在显著的相互作用，这表明这些细菌有可能作为天然塑料降解剂。其中8种蛋白质在结合模式和表面特性上与结论

在这8种蛋白质中，来自

和属的3种PETase在结构和构象稳定性方面与