• 文献检索
  • 文档翻译
  • 深度研究
  • 学术资讯
  • Suppr Zotero 插件Zotero 插件
  • 邀请有礼
  • 套餐&价格
  • 历史记录
应用&插件
Suppr Zotero 插件Zotero 插件浏览器插件Mac 客户端Windows 客户端微信小程序
定价
高级版会员购买积分包购买API积分包
服务
文献检索文档翻译深度研究API 文档MCP 服务
关于我们
关于 Suppr公司介绍联系我们用户协议隐私条款
关注我们

Suppr 超能文献

核心技术专利:CN118964589B侵权必究
粤ICP备2023148730 号-1Suppr @ 2026

文献检索

告别复杂PubMed语法,用中文像聊天一样搜索,搜遍4000万医学文献。AI智能推荐,让科研检索更轻松。

立即免费搜索

文件翻译

保留排版,准确专业,支持PDF/Word/PPT等文件格式,支持 12+语言互译。

免费翻译文档

深度研究

AI帮你快速写综述,25分钟生成高质量综述,智能提取关键信息,辅助科研写作。

立即免费体验

基于模块的聚酮合酶工程在聚酮生物合成中的应用。

Module-Based Polyketide Synthase Engineering for Polyketide Biosynthesis.

机构信息

Joint BioEnergy Institute, Lawrence Berkeley National Laboratory, Emeryville, California 94608, United States.

Biological Systems and Engineering Division, Lawrence Berkeley National Laboratory, Berkeley, California 94720, United States.

出版信息

ACS Synth Biol. 2023 Nov 17;12(11):3148-3155. doi: 10.1021/acssynbio.3c00282. Epub 2023 Oct 23.

DOI:10.1021/acssynbio.3c00282
PMID:37871264
原文链接:https://pmc.ncbi.nlm.nih.gov/articles/PMC10661043/
Abstract

Polyketide retrobiosynthesis, where the biosynthetic pathway of a given polyketide can be reversibly engineered due to the colinearity of the polyketide synthase (PKS) structure and function, has the potential to produce millions of organic molecules. Mixing and matching modules from natural PKSs is one of the routes to produce many of these molecules. Evolutionary analysis of PKSs suggests that traditionally used module boundaries may not lead to the most productive hybrid PKSs and that new boundaries around and within the ketosynthase domain may be more active when constructing hybrid PKSs. As this is still a nascent area of research, the generality of these design principles based on existing engineering efforts remains inconclusive. Recent advances in structural modeling and synthetic biology present an opportunity to accelerate PKS engineering by re-evaluating insights gained from previous engineering efforts with cutting edge tools.

摘要

聚酮类化合物的反式生物合成,由于聚酮合酶 (PKS) 的结构和功能的线性关系,给定的聚酮类化合物的生物合成途径可以可逆地进行工程改造,具有产生数百万种有机分子的潜力。混合和匹配天然 PKS 的模块是产生其中许多分子的途径之一。对 PKS 的进化分析表明,传统上使用的模块边界可能不会导致最具生产力的杂交 PKS,并且在构建杂交 PKS 时,围绕和在酮合酶结构域内的新边界可能更活跃。由于这仍然是一个新兴的研究领域,基于现有工程努力的这些设计原则的普遍性仍然没有定论。结构建模和合成生物学的最新进展为通过使用最先进的工具重新评估从以前的工程努力中获得的见解来加速 PKS 工程提供了机会。

https://cdn.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/blobs/cb60/10661043/5d0995e941c1/sb3c00282_0003.jpg
https://cdn.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/blobs/cb60/10661043/720b619bf586/sb3c00282_0001.jpg
https://cdn.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/blobs/cb60/10661043/4ab0f2c1aac8/sb3c00282_0002.jpg
https://cdn.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/blobs/cb60/10661043/5d0995e941c1/sb3c00282_0003.jpg
https://cdn.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/blobs/cb60/10661043/720b619bf586/sb3c00282_0001.jpg
https://cdn.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/blobs/cb60/10661043/4ab0f2c1aac8/sb3c00282_0002.jpg
https://cdn.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/blobs/cb60/10661043/5d0995e941c1/sb3c00282_0003.jpg

相似文献

1
Module-Based Polyketide Synthase Engineering for Polyketide Biosynthesis.基于模块的聚酮合酶工程在聚酮生物合成中的应用。
ACS Synth Biol. 2023 Nov 17;12(11):3148-3155. doi: 10.1021/acssynbio.3c00282. Epub 2023 Oct 23.
2
Iterative polyketide biosynthesis by modular polyketide synthases in bacteria.细菌中模块化聚酮合酶的迭代聚酮生物合成。
Appl Microbiol Biotechnol. 2016 Jan;100(2):541-57. doi: 10.1007/s00253-015-7093-0. Epub 2015 Nov 9.
3
Engineered biosynthesis of regioselectively modified aromatic polyketides using bimodular polyketide synthases.利用双模块聚酮合酶对区域选择性修饰的芳香族聚酮化合物进行工程化生物合成。
PLoS Biol. 2004 Feb;2(2):E31. doi: 10.1371/journal.pbio.0020031. Epub 2004 Feb 17.
4
Insights into polyketide biosynthesis gained from repurposing antibiotic-producing polyketide synthases to produce fuels and chemicals.通过将产生抗生素的聚酮合酶重新用于生产燃料和化学品而获得的对聚酮生物合成的见解。
J Antibiot (Tokyo). 2016 Jul;69(7):494-9. doi: 10.1038/ja.2016.64. Epub 2016 Jun 1.
5
Biosynthesis of polyketides by -AT polyketide synthases in Burkholderiales.伯克霍尔德氏菌中 -AT 聚酮合酶的聚酮化合物生物合成。
Crit Rev Microbiol. 2019 Mar;45(2):162-181. doi: 10.1080/1040841X.2018.1514365. Epub 2019 Jun 20.
6
Modular Halogenation, α-Hydroxylation, and Acylation by a Remarkably Versatile Polyketide Synthase.通过一种非常通用的聚酮合酶进行模块化卤化、α-羟化和酰化反应。
Angew Chem Int Ed Engl. 2022 Mar 7;61(11):e202116614. doi: 10.1002/anie.202116614. Epub 2022 Jan 27.
7
Expanding Extender Substrate Selection for Unnatural Polyketide Biosynthesis by Acyltransferase Domain Exchange within a Modular Polyketide Synthase.通过在模块化聚酮合酶内的酰基转移酶结构域交换来扩展非天然聚酮生物合成的延长底物选择。
J Am Chem Soc. 2023 Apr 26;145(16):8822-8832. doi: 10.1021/jacs.2c11027. Epub 2023 Apr 14.
8
[Progress in fungal polyketide biosynthesis].[真菌聚酮生物合成的研究进展]
Sheng Wu Gong Cheng Xue Bao. 2018 Feb 25;34(2):151-164. doi: 10.13345/j.cjb.170219.
9
Commodity Chemicals From Engineered Modular Type I Polyketide Synthases.来自工程化模块化I型聚酮合酶的商品化学品。
Methods Enzymol. 2018;608:393-415. doi: 10.1016/bs.mie.2018.04.027. Epub 2018 May 26.
10
Biosynthesis of aromatic polyketides in microorganisms using type II polyketide synthases.微生物中利用 II 型聚酮合酶合成芳香族聚酮化合物。
Microb Cell Fact. 2020 May 24;19(1):110. doi: 10.1186/s12934-020-01367-4.

引用本文的文献

1
Gene conversion-associated successive engineering of modular polyketide synthases.模块化聚酮合酶的基因转换相关连续工程。
Commun Chem. 2025 Aug 27;8(1):261. doi: 10.1038/s42004-025-01671-3.
2
Visualizing acyl carrier protein interactions within a crosslinked type I polyketide synthase.可视化交联I型聚酮合酶内酰基载体蛋白的相互作用。
Nat Commun. 2025 Aug 21;16(1):7798. doi: 10.1038/s41467-025-63024-x.
3
Merging the computational design of chimeric type I polyketide synthases with enzymatic pathways for chemical biosynthesis.

本文引用的文献

1
Foldy: An open-source web application for interactive protein structure analysis.Foldy:一个用于交互式蛋白质结构分析的开源网络应用程序。
PLoS Comput Biol. 2024 Feb 2;20(2):e1011171. doi: 10.1371/journal.pcbi.1011171. eCollection 2024 Feb.
2
Biosensor Guided Polyketide Synthases Engineering for Optimization of Domain Exchange Boundaries.生物传感器引导聚酮合酶工程优化结构域交换边界。
Nat Commun. 2023 Aug 12;14(1):4871. doi: 10.1038/s41467-023-40464-x.
3
Docking Domain Engineering in a Modular Polyketide Synthase and Its Impact on Structure and Function.
将嵌合型 I 型聚酮合酶的计算设计与化学合成的酶促途径相结合。
Nat Commun. 2025 Jul 1;16(1):5787. doi: 10.1038/s41467-025-61160-y.
4
Biosynthetic Pathways of Alaremycin and Its Derivative: Inhibitors of Porphobilinogen Synthase in Porphyrin Biosynthesis from sp. A012304.阿拉霉素及其衍生物的生物合成途径:来自sp. A012304的卟啉生物合成中胆色素原合酶的抑制剂
ACS Bio Med Chem Au. 2025 Mar 7;5(2):310-319. doi: 10.1021/acsbiomedchemau.5c00045. eCollection 2025 Apr 16.
5
Plug-and-play engineering of modular polyketide synthases.模块化聚酮合酶的即插即用工程
Nat Chem Biol. 2025 Apr 18. doi: 10.1038/s41589-025-01878-4.
6
Cell-free synthetic biology for natural product biosynthesis and discovery.用于天然产物生物合成与发现的无细胞合成生物学
Chem Soc Rev. 2025 May 6;54(9):4314-4352. doi: 10.1039/d4cs01198h.
7
The secondary metabolism collaboratory: a database and web discussion portal for secondary metabolite biosynthetic gene clusters.次生代谢合作平台:一个关于次生代谢产物生物合成基因簇的数据库及网络讨论门户。
Nucleic Acids Res. 2025 Jan 6;53(D1):D717-D723. doi: 10.1093/nar/gkae1060.
8
Late-stage diversification of bacterial natural products through biocatalysis.通过生物催化实现细菌天然产物的后期多样化
Front Bioeng Biotechnol. 2024 May 14;12:1351583. doi: 10.3389/fbioe.2024.1351583. eCollection 2024.
9
Foldy: An open-source web application for interactive protein structure analysis.Foldy:一个用于交互式蛋白质结构分析的开源网络应用程序。
PLoS Comput Biol. 2024 Feb 2;20(2):e1011171. doi: 10.1371/journal.pcbi.1011171. eCollection 2024 Feb.
对接域工程在模块化聚酮合酶中的应用及其对结构与功能的影响。
ACS Chem Biol. 2023 Jul 21;18(7):1500-1509. doi: 10.1021/acschembio.3c00074. Epub 2023 Jul 4.
4
Structural advances toward understanding the catalytic activity and conformational dynamics of modular nonribosomal peptide synthetases.朝着理解模块化非核糖体肽合成酶的催化活性和构象动力学的结构进展。
Nat Prod Rep. 2023 Sep 20;40(9):1550-1582. doi: 10.1039/d3np00003f.
5
Evolutionary-scale prediction of atomic-level protein structure with a language model.用语言模型进行原子级蛋白质结构的进化尺度预测。
Science. 2023 Mar 17;379(6637):1123-1130. doi: 10.1126/science.ade2574. Epub 2023 Mar 16.
6
Enzymology of assembly line synthesis by modular polyketide synthases.模块化聚酮合酶进行流水线式合成的酶学
Nat Chem Biol. 2023 Apr;19(4):401-415. doi: 10.1038/s41589-023-01277-7. Epub 2023 Mar 13.
7
Large language models generate functional protein sequences across diverse families.大型语言模型可生成不同家族的功能性蛋白质序列。
Nat Biotechnol. 2023 Aug;41(8):1099-1106. doi: 10.1038/s41587-022-01618-2. Epub 2023 Jan 26.
8
Priming enzymes from the pikromycin synthase reveal how assembly-line ketosynthases catalyze carbon-carbon chemistry.吡咯霉素合酶的引发酶揭示了装配线酮合酶如何催化碳-碳化学。
Structure. 2022 Sep 1;30(9):1331-1339.e3. doi: 10.1016/j.str.2022.05.021. Epub 2022 Jun 22.
9
ColabFold: making protein folding accessible to all.ColabFold:让蛋白质折叠变得人人可用。
Nat Methods. 2022 Jun;19(6):679-682. doi: 10.1038/s41592-022-01488-1. Epub 2022 May 30.
10
Machine learning-aided engineering of hydrolases for PET depolymerization.基于机器学习的 PET 解聚用水解酶工程。
Nature. 2022 Apr;604(7907):662-667. doi: 10.1038/s41586-022-04599-z. Epub 2022 Apr 27.