芽孢杆菌甲醇脱氢酶2的噬菌体辅助进化

Phage-Assisted Evolution of Bacillus methanolicus Methanol Dehydrogenase 2

来源：ACS synthetic biology

IF:4.4

摘要：改造大肠杆菌等生物在甲醇中生长，是代谢工程和合成生物学的一个长期目标。依赖于NAD的甲醇脱氢酶是大多数甲醇同化途径中的第一种酶，其较差的动力学性质限制了途径通量，并对合成甲基营养提出了严峻的挑战。为了解决这一瓶颈，我们使用甲醛生物传感器开发了一种噬菌体辅助的非连续进化(PANCE)选择方法，用于甲醇芽孢杆菌甲醇脱氢酶2 (Bm Mdh2)的变异体。利用这种选择，我们进化出了Mdh2变异体，其Vmax值提高了3.5倍。导致活性增强的突变映射到与ⅲ型铁依赖醇脱氢酶同源的预测活性位点区域，这表明了未来甲醇脱氢酶工程策略的一个新的关键区域。进化出的Mdh2变异体能够将13C-甲醇同化为中心代谢物，比以前报道的最先进的甲醇脱氢酶多一倍。这项工作提供了改进的Mdh2变体，并建立了细菌细胞代谢途径的实验室进化方法。