Durability engineering of Muts IMICC for efficient and low-cost error removal in DNA synthesis (eMuts--eMuts-L157C-G233C) e ntroducing ten disulfide bone Disulfide by design Re-annealed subpools I High enzyme Column High-durability error L157cG233 Cellulose correction system(iMICC) Creating MaP fusion Improving storage condition 领的攻关小组,首先提出了基于搭建人工二硫键合成木糖还原酶同源基因等的验证表明, iMICC 来提高酶活持久性的思路,根据MutS的射线晶能够将基因合成产物的错误率分别降低到0.64 体结构,理性设计了10组可能显著提高蛋白质稳Kb和041/Kb,组装成的正确片段占比72.1%和 定性的二硫键,并从实验中筛选出最佳的组合。86.4%,而成本仅为$0.37/反应。因此, iMICC能 其次,通过与麦芽糖结合蛋白(MBP)的融合表够将基因合成过程中的碱基准确性提高37.6倍, 达,来提高MutS蛋白的异源表达量。最后,通过同时大幅度提高了使用寿命。与常用的商品化纠 储存条件的优化,将MutS蛋白与纤维素结合挂柱错酶 CorrectAse相比, iMIC的纠错性能高出6.6 并保存在4℃,进一步提高了MutS的使用寿命。 倍,却便宜了26.7倍。 终构建的名为 iMICO的DNA合成纠错系统,在保 因此, iMICC为建立一个更为简便、高效 证纠错性能的前提下,能够保持峰值酶活长达63稳定和低成本的工业化纠错流程奠定了基础。此 天,因此不再需要频繁地重复制备新鲜的MutS 外,这也是首次证明了二硫键的理性设计与搭建 同时,成品挂柱的储存方式还大大提高了使用的可以提高酶活的持久性,该思路为包括DNA纠错 便捷性。 酶在内的诸多核酸工具酶的提质改性提供了有益 针对在溶液中合成Cas9同源基因和在芯片上启发。8 科研进展 领的攻关小组，首先提出了基于搭建人工二硫键 来提高酶活持久性的思路，根据MutS的X射线晶 体结构，理性设计了10组可能显著提高蛋白质稳 定性的二硫键，并从实验中筛选出最佳的组合。 其次，通过与麦芽糖结合蛋白 (MBP)的融合表 达，来提高MutS蛋白的异源表达量。最后，通过 储存条件的优化，将MutS蛋白与纤维素结合挂柱 并保存在4℃，进一步提高了MutS的使用寿命。最 终构建的名为iMICC的DNA合成纠错系统，在保 证纠错性能的前提下，能够保持峰值酶活长达63 天，因此不再需要频繁地重复制备新鲜的MutS。 同时，成品挂柱的储存方式还大大提高了使用的 便捷性。 针对在溶液中合成Cas9同源基因和在芯片上 合成木糖还原酶同源基因等的验证表明，iMICC 能够将基因合成产物的错误率分别降低到0.64 / Kb和0.41 / Kb，组装成的正确片段占比72.1％和 86.4％，而成本仅为$0.37/反应。因此，iMICC能 够将基因合成过程中的碱基准确性提高37.6倍， 同时大幅度提高了使用寿命。与常用的商品化纠 错酶CorrectASE相比，iMICC的纠错性能高出6.6 倍，却便宜了26.7倍。 因此，iMICC为建立一个更为简便、高效、 稳定和低成本的工业化纠错流程奠定了基础。此 外，这也是首次证明了二硫键的理性设计与搭建 可以提高酶活的持久性，该思路为包括DNA纠错 酶在内的诸多核酸工具酶的提质改性提供了有益 启发