“香港大学浙江科学技术研究院2020创新论坛 - ⅠI：“环境与健康”于11月18日上午9点整在香港大学浙江科学技术研究院进行。于浩然博士受邀在论坛中做学术报告。
报告题目：开发理性设计方法用于酶分子改造
报告摘要：定向进化和理性设计是两种常见的酶分子改造策略。定向进化策略已经被成功应用于酶活性、稳定性、底物特异性、立体选择性等性质的改造，并因此被授予了2018 年诺贝尔化学奖。然而，定向进化需要构建大规模的突变体文库，建立高通量筛选手段，并耗费大量的人力，物力以及财力。定向进化方法也难以完成对序列空间的全面搜索，存在根本缺陷。理性设计策略依靠对蛋白质结构与功能关系的认识预测可能的突变型，然后通过定点突变的手段在目的基因中构建突变型。从本质上说，与定向进化相比，理性设计改造蛋白质的效率更高。另外，理性设计方法具有普适性，一种有效理性设计策略可以普遍应用于多种蛋白质的改造。然而，目前理性设计方法的准确率普遍较低，应用范围远没有定向进化广泛。近年来从事开发理性设计方法用于酶的改造研究。在此次报告中，将介绍取得的一些成果。具体包括：系统发展基于“柔性”的理性设计策略提高酶稳定性(Biotechnol Adv. 2014,32(2):308-315)；首次揭示长距离点突变之间相互作用机制(Proc Natl Acad Sci USA. 2018,115(47):E11043-E11052)并应用其指导酶分子改造(Proc Natl Acad Sci U S A. 2018,115(52):E12192-E12200)；理性设计构建“小而精”文库用于同时改造酶供体底物与受体底物的特异性(FEBS J. 2020,287(9):1758-1776)。