【摘 要】
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聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)使用泛滥,但非常难降解,导致其污染物在生物圈中广泛分布,从而引发一系列生态和社会问题。目前已发现细菌Ideonella sakaiensis 201-F6可以产生IsP
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聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)使用泛滥,但非常难降解,导致其污染物在生物圈中广泛分布,从而引发一系列生态和社会问题。目前已发现细菌Ideonella sakaiensis 201-F6可以产生IsPETase降解PET,但是其稳定性和活性较低导致降解效果并不理想,尤其是对于高结晶度的PET,降解效果微乎其微。在本研究中,基于对同源蛋白的大数据分析提取其中的进化信息,开发了一种突变设计工具Premuse。使用Premuse从1486个同源序列中设计了 10个单点突变,并成功筛选出2个稳定性提高的突变体(W159H和F229Y)。而组合突变体W159H/F229Y酶学性质显著增强,其Tm比野生型提高了 10.4℃,kcat/Km值是野生型的1.5倍,在40℃条件下对无定形PET的降解效果提高了近40倍。此外,还观察到组合突变体对PET塑料瓶预制片在24小时内即可表现出明显的降解效果。本研究使我们能够更高效、精确地基于自然进化信息设计突变,并为在温和的自然环境下进行PET生物降解提供了工具。
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