PofoliaPofolia ile paylaşıldı

ACS Catalysis· 2026Q1

Selüloz Dehidrojenazın Elektron Transfer Verimliliğini Artırmak ve Oksijen Girişimini En Aza İndirmek İçin Mühendisliği

Engineering Cellobiose Dehydrogenase for Enhanced Electron Transfer Efficiency and Minimized Oxygen Interference

Xinyu Cui, Haiyan Song, Yuanming Wang, Zepeng Kang ve diğerleri

Kısa özet

Selüloz dehidrojenazın (CDH) belirli bölgelerinin (A165C-W316H-S560V) mutasyona uğratılması, elektron transfer hızını 10 kat, katalitik aktivitesini ise 4.5 kat artırırken, hidrojen peroksit oluşumunu tespit edilemez seviyelere düşürdü.

Yapay zekâ ile başlık ve abstract'tan üretildi; tam metin okunmaz.

Ana noktalar

  • Mühendislikle geliştirilen CDH varyantı (G1: A165C-W316H-S560V), elektron transfer hızında 10 kat artış gösteriyor.
  • G1 varyantının katalitik aktivitesi vahşi tipe göre 4.5 kat arttı.
  • G1 varyantında hidrojen peroksit oluşumu tespit limitlerinin altına düştü.
  • G1 varyantı, vahşi tipe göre 20 kat daha yüksek katalitik akım yoğunluğu elde etti.

Yapay zekâ ile başlık ve abstract'tan üretildi; tam metin okunmaz.

Özet (abstract)

Abstract Cellobiose dehydrogenase (CDH) is a typical biomass catalyst with significant potential for applications such as lignocellulose degradation, bioremediation, and bioelectrocatalysis. Its two-domain flavoheme structure enables the construction of direct electron transfer (DET)-based bioelectrochemical devices. However, the natural enzyme suffers from low electron transfer efficiency and oxygen reactivity that leads to H2O2 formation, hindering the performance of CDH. Here, we established a region-specific engineering strategy to enhance electron transfer efficiency and minimize oxygen interference in CDH. Through structure-based site-directed mutagenesis, molecular docking, and molecular dynamics (MD) simulations, the G1 variant (A165C-W316H-S560V) achieved a 10-fold increase in electron transfer rate and a 4.5-fold increase in catalytic activity, with H2O2 formation below the detection limit under the tested conditions. Rapid kinetics and electrochemical characterization further revealed the apparent kinetic behaviors of the mutants. The G1 variant displayed a 20-fold increase in catalytic current density compared to WT. The region-specific rational engineering strategies presented here may provide valuable insights into interdomain electron transfer, CYT domain surface electron transfer, and oxygen-dependent side reactivity simultaneously within CDH and offer a possible approach for improving the DET efficiency of other multi-domain oxidoreductases.

Yazarların özeti; kaynağından alınmıştır. ACS Catalysis, 2026 · DOI ↗

ÇıkarımlarPremium
Makaleye SorÜcretsiz hesapla

Ücretsiz hesapla devam et

Makaleye Sor ile bu makaleye günde 3 soru ücretsiz; makaleyi kaydet, kaynakçasını al, ilgi alanına göre her gün yeni özetler. Çıkarımlar Premium.

Web'de ücretsiz devam et

Google ya da Apple hesabınla giriş; kart istemez. Bu makaleye geri dönersin.

Telefonda:

Alan: Elektrik ve Elektronik Mühendisliği

Electrical and Electronic EngineeringEngineering