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题名定向进化提高人精氨酸酶1的催化活性
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作者
冯翠月
王晨宇
唐梦佳
樊帅
杨兆勇
张志斐
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机构
华北理工大学药学院
中国医学科学院、北京协和医学院医药生物技术研究所
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出处
《药学学报》
CAS
CSCD
北大核心
2024年第12期3402-3408,共7页
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基金
国家自然科学基金面上项目(82373767)
中国医学科学院医学与健康科技创新工程(2021-I2M-1-055)
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文摘
精氨酸酶1缺乏症(arginase 1 deficiency,ARG1-D)是一种罕见的遗传性代谢疾病,导致患者进行性痉挛性瘫痪、认知障碍和癫痫发作。来源于人源的重组人精氨酸酶1 (recombinant human arginase 1,rhArg1)是其潜在的治疗药物,但还存在活性低、半衰期短等缺陷限制了其临床应用。本研究采用定向进化的方法,通过易错PCR构建rhArg1的随机突变文库,经高通量筛选获得活性提高的突变体,联合点饱和突变探讨了R21和V182位点对活性的影响。研究发现,在反应体系中不含Mn^(2+)的条件下,突变体V182D、V182S、V182H和R21N的k_(cat)值相比于rhArg1提高2.0、1.9、1.7和1.3倍,突变体V182D、V182S、R21D和R21N的k_(cat)/K_(m)分别是rhArg1的2.1、1.7、1.4和1.4倍。突变体R21D和V182L对底物的亲和力有所增强。本研究通过定向进化和点饱和突变获得了rhArg1活性提高的突变体,从而提升了其在医疗领域的应用前景。
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关键词
精氨酸酶1缺乏症
重组人精氨酸酶1
定向进化
饱和突变
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Keywords
arginase 1 deficiency
recombinant human arginase 1
directed evolution
site-saturation mutagenesis
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分类号
R963
[医药卫生—微生物与生化药学]
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