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[1]黄金莎,代姝函,徐　莉*,等.蛋白质工程改造脂肪酶对映选择性的研究进展[J].武汉工程大学学报,2021,43(02):119-126.[doi:10.19843/j.cnki.CN42-1779/TQ. 202108012]
　HUANG Jinsha,DAI Shuhan,XU Li*,et al.Advances in Enhancing Lipase Enantioselectivity by Protein Engineering[J].Journal of Wuhan Institute of Technology,2021,43(02):119-126.[doi:10.19843/j.cnki.CN42-1779/TQ. 202108012]
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蛋白质工程改造脂肪酶对映选择性的研究进展(/HTML)
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《武汉工程大学学报》[ISSN:1674-2869/CN:42-1779/TQ]

卷:
43
期数:
2021年02期
页码:
119-126
栏目:
综述
出版日期:
2021-04-30

文章信息/Info

Title:
Advances in Enhancing Lipase Enantioselectivity by Protein Engineering
文章编号:
1674 - 2869（2022）02 - 0119 - 08
作者:
黄金莎; 代姝函; 徐　莉*; 闫云君*
华中科技大学生命科学与技术学院，分子生物物理教育部重点实验室（华中科技大学），湖北 武汉 430074
Author(s):
HUANG Jinsha;  DAI Shuhan;  XU Li*;  YAN Yunjun*
School of Life Science and Technology， Huazhong University of Science and Technology；Key Laboratory of Molecular Bio-physics （Huazhong University of Science and Technology）， Wuhan 430074， China
关键词:
脂肪酶; 对映选择性; 催化裂缝; 关键突变位点; 外消旋底物; 拆分; 蛋白质工程
Keywords:
lipase; enantioselectivity;  catalytic cleft;  key mutation sites;  racemic substrates; resolution;  protein engineering
分类号:
Q93-335
DOI:
10.19843/j.cnki.CN42-1779/TQ. 202108012
文献标志码:
A
摘要:
脂肪酶已被广泛应用于手性化合物拆分，但天然脂肪酶催化效率低、对非天然底物的选择性较差。为满足工业应用需求，开发具有高效对映体选择性的脂肪酶具有十分重要的意义；当前通过蛋白质工程改造获取高效脂肪酶已成为主流策略。鉴于脂肪酶催化受化学反应的环境影响较大，系统分析了脂肪酶与外消旋底物作用的关键区域（酰基结合口袋、疏水腔、亲水腔和氧阴离子洞）特性，重点综述了近年外消旋羧酸和外消旋醇拆分反应中影响脂肪酶对映选择性的重要突变位点相关研究进展。相比于传统从自然界中筛选具有特定选择性脂肪酶资源方法，蛋白质工程，特别是计算机辅助的理性设计，能大幅缩短脂肪酶进化历程，且能使其朝着预设方向进化。可以预期，随着运用蛋白质工程改造脂肪酶对映选择性研究的进一步深入发展，将可实现特定外消旋化合物的酶法高效手性拆分，也可为定向开发具特殊活性的生物催化剂提供新的研究思路。
Abstract:
Lipases have been widely used in the resolution of commercially significant chiral compounds. Unfortunately， the catalytic efficiency and specific selectivity of natural lipases towards non-native substrates are not ideal. To broaden their industrial applications， it is significant to develop catalysts with more effective enantioselectivity. Nowadays， designing and screening lipases with desired selectivity via protein engineering has been becoming a mainstream strategy. Herein， considering that the catalytic properties of lipases would be greatly affected by their unique catalytic clefts， we systematically analyzed the characteristics of the key domains （acyl binding pocket， hydrophobic crevice， hydrophilic trench and oxyanion holes） interacting with racemic substrates. Special emphasis was laid on the key mutation sites which affects lipase enantioselectivity in resolution of racemic carboxylic acid and racemic alcohol. In comparison with the traditional method of screening lipases from environment， the evolution process could be significantly shortened by the strategy of protein engineering， especially via computer-aided rational design. As expected， with the in-depth development of protein engineering in lipase modification， a highly efficient resolution towards targeted racemic compounds would be achieved, and further providing a feasible approach for preparing other tailor-made biocatalysts.

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备注/Memo

备注/Memo:
收稿日期：2021-08-25基金项目：国家自然科学基金（31971206） 作者简介：黄金莎，博士研究生。E-mail： [email protected]*通讯作者：徐　莉，博士，副教授。E-mail： [email protected]闫云君，博士，教授。E-mail：[email protected]引文格式：黄金莎，代姝函，徐莉，等. 蛋白质工程改造脂肪酶对映选择性的研究进展［J］. 武汉工程大学学报，2022，44（2）：119-126.
更新日期/Last Update: 2022-04-28