嗜麦芽寡养单胞菌多肽修饰酶催化机理研究与应用

The ability to precisely confer different functionalities onto the peptides would enable a broad array of applications for studies of peptide biophysics and pharmaceuticals. The selective peptide C-terminal modification methods are also highly demanded. Owing to the complexity of peptide structure, the current strategies are limited by low efficiency, narrow substrate spectrum, or low regio-selectivity, etc. Hence, the development of novel catalysts for this purpose is desirable and can lead to important innovations. In this project, we will investigate the detailed catalytic mechanism of a peptide amidase from Stenotrophomonas maltophilia. Guided by the elucidated mechanism, this enzyme will be engineered towards alternative substrate selectivity. We anticipate that the engineered enzyme could conform all of the desired traits for universally applicable peptide C-terminal modification. Such an enzyme would be an attractive addition to the toolbox for peptide researches and potential industrial applications.

定位精准的多肽修饰与标记技术是开展微生物大分子研究的重要基础。由于多肽化学结构的复杂性，现有修饰方法存在效率低、底物谱窄、位置选择性低等缺点。因此，发展新型高效的微生物酶法多肽修饰技术具有重要的研究意义。本项目将以嗜麦芽寡养单胞菌来源的多肽酰胺酶作为研究对象，遵循“理解-改造-应用”的研究范式，通过酶催化动力学研究结合蛋白质构效分析揭示多肽酰胺酶对修饰基团选择性的详细机理；并据此指导蛋白质工程设计，对多肽修饰酶做进一步的改造，使之与点击化学兼容；建立能够催化不受序列限制的多肽C端修饰平台。本项目的完成将为多肽生物化学研究与相关工业应用提供重要的工具。

定位精准的多肽修饰与标记技术是开展微生物大分子研究的重要基础。由于多肽化学结构的复杂性，现有修饰方法存在效率低、底物谱窄、位置选择性低等缺点。因此，发展新型高效的微生物酶法多肽修饰技术具有重要的研究意义。本项目将以嗜麦芽寡养单胞菌来源的多肽酰胺酶作为研究对象，遵循“理解-改造-应用”的研究范式，通过酶催化动力学研究结合蛋白质构效分析揭示多肽酰胺酶对修饰基团选择性的详细机理；并据此指导蛋白质工程设计，对多肽修饰酶做进一步的改造，使之与点击化学兼容；建立能够催化不受序列限制的多肽C端修饰平台。本项目的完成将为多肽生物化学研究与相关工业应用提供重要的工具。