Phenylalanine ammonia-lyase (RgPAL)

Phenylalanine ammonia-lyase (RgPAL) from Rhodotorula glutinis JN-1 stereoselectively catalyzes the conversion of the l-phenylalanine into trans-cinnamic acid and ammonia, and was used in chiral resolution of dl-phenylalanine to produce the d-phenylalanine under acidic condition. However, the optimum pH of RgPAL is 9 and the RgPAL exhibits low catalytic efficiency at acidic side. Therefore, a mutant RgPAL with a lower optimum pH is expected. Based on catalytic mechanism and structure analysis, we constructed a mutant RgPAL-Q137E by site-directed mutagenesis, and found that this mutant had an extended optimum pH 7–9 with activity of 1.8-fold higher than that of the wild type at pH 7. As revealed by Friedel–Crafts-type mechanism of RgPAL, the improvement of the RgPAL-Q137E might be due to the negative charge of Glu137 which could stabilize the intermediate transition states through electrostatic interaction. The RgPAL-Q137E mutant was used to resolve the racemic dl-phenylalanine, and the conversion rate and the eeD value of d-phenylalanine using RgPAL-Q137E at pH 7 were increased by 29% and 48%, and achieved 93% and 86%, respectively. This work provides an effective strategy to shift the optimum pH which is favorable to further applications of RgPAL.

ผลลัพธ์ (ไทย) 1:

Phenylalanine แอมโมเนีย-lyase (RgPAL) จาก Rhodotorula glutinis JN-1 stereoselectively catalyzes แปลงของ l phenylalanine เป็นแอมโมเนียและกรดทรานส์ cinnamic และใช้ในการแก้ปัญหาสารเคมี chiral อนุของ dl phenylalanine ผลิต phenylalanine d ภายใต้เงื่อนไขเปรี้ยว อย่างไรก็ตาม 9 มีค่า pH ที่เหมาะสมของ RgPAL และ RgPAL จัดแสดงประสิทธิภาพต่ำตัวเร่งปฏิกิริยากรดด้าน ดังนั้น mutant RgPAL กับ pH เหมาะสมต่ำกว่าที่คาดไว้ ตามกลไกตัวเร่งปฏิกิริยาและการวิเคราะห์โครงสร้าง เราสร้าง mutant RgPAL-Q137E โดยตรงไซต์ mutagenesis และพบว่า mutant นี้มีการขยายสูงสุด pH 7 – 9 กับกิจกรรมของ 1.8-fold สูงกว่าป่าชนิดที่ค่า pH 7 เปิดเผย โดยกลไกชนิดฟรีเดล – ศิลปะของ RgPAL ปรับปรุง RgPAL Q137E อาจจะเนื่องจากประจุลบของ Glu137 ที่สามารถรักษาเสถียรภาพอเมริกากลางเปลี่ยนผ่านงานโต้ตอบ Mutant RgPAL Q137E ถูกใช้เพื่อแก้ไขการ racemic dl-phenylalanine และอัตราแลกเปลี่ยน และค่า eeD ของ d phenylalanine ใช้ RgPAL Q137E ที่ pH 7 ถูกเพิ่มขึ้น 29% และ 48% และทำได้ 93% และ 86% ตามลำดับ งานนี้มีกลยุทธ์มีประสิทธิภาพจะเปลี่ยน pH เหมาะสมที่ควรใช้งานเพิ่มเติมของ RgPAL

ผลลัพธ์ (ไทย) 2:

phenylalanine แอมโมเนียไอเล (RgPAL) จาก Rhodotorula glutinis JN-1 stereoselectively กระตุ้นแปลงของ L-Phenylalanine เป็นกรดทรานส์ซินนามิกและแอมโมเนียและถูกนำมาใช้ในการแก้ปัญหาของ chiral DL-Phenylalanine การผลิต D-Phenylalanine ภายใต้เงื่อนไขที่เป็นกรด อย่างไรก็ตามค่า pH ที่เหมาะสมของ RgPAL คือ 9 และ RgPAL จัดแสดงประสิทธิภาพการเร่งปฏิกิริยาต่ำที่ด้านข้างที่เป็นกรด ดังนั้น RgPAL กลายพันธุ์ที่มีค่า pH ที่เหมาะสมที่ต่ำกว่าที่คาดว่า ขึ้นอยู่กับกลไกการเร่งปฏิกิริยาและการวิเคราะห์โครงสร้างเราสร้างมนุษย์กลายพันธุ์ RgPAL-Q137E โดยฉับเว็บไซต์กำกับและพบว่ากลายพันธุ์นี้มีค่า pH ที่เหมาะสมในการขยาย 7-9 ด้วยกิจกรรมที่ 1.8 เท่าสูงกว่าของป่าประเภทที่ pH 7 . ในฐานะที่เป็นกลไกการเปิดเผยโดยเฟรย์-หัตถกรรมประเภทของ RgPAL, ปรับปรุง RgPAL-Q137E อาจจะเป็นเพราะประจุลบของ Glu137 ซึ่งอาจสร้างความมั่นคงรัฐการเปลี่ยนแปลงกลางผ่านการมีปฏิสัมพันธ์ไฟฟ้าสถิต กลายพันธุ์ RgPAL-Q137E ถูกนำมาใช้ในการแก้ไข racemic DL-Phenylalanine และอัตราการแปลงและมูลค่าอี๊ดง-Phenylalanine ใช้ RgPAL-Q137E ที่ pH 7 เพิ่มขึ้น 29% และ 48% และประสบความสำเร็จ 93% และ 86% ตามลำดับ งานนี้มีกลยุทธ์ที่มีประสิทธิภาพที่จะเปลี่ยนค่า pH ที่เหมาะสมซึ่งเป็นที่ชื่นชอบกับการใช้งานต่อไปของ RgPAL