低共熔溶剂（DESs）以其合成简单、经济可行、可降低挥发性和可燃性而闻名，在生物催化中的应用越来越多。然而，由于酶在其中的活性和热稳定性受到一定的影响，导致DES的广泛应用依然存在着挑战。有鉴于此，南京师范大学黄和教授和李秀娟副教授团队开发了一种通用的蛋白质工程策略，称为角工程（corner engineering），通过精确剪裁蛋白结构中的过渡区来提高酶对DES的抗性和热稳定性。

图片来源：Angew. Chem. Int. Ed.

        该研究以枯草芽孢杆菌脂肪酶BSLA为模型，利用角工程获得了五个热稳定性显著提高的多种DESs抗性的突变体，如突变体K88E/N89K在50 ℃下、30%（v/v）氯化胆碱（ChCl）：乙酰胺中，催化效率（k_cat/K_M）提高了10.0倍；在95%（v/v）乙烯：乙二醇中催化效率提高了4.7倍，同时热稳定性提高了6.7倍。

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        随后，对另外两种工业酶，用于生物燃料生产的β-1,4-葡聚糖内切酶PvCel5A和用于塑料降解的酯水解酶Bs2Est验证了这种优化策略的通用性。

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        分子研究表明，在底物结合裂缝处增加的水分子和在角部区域形成的微调螺旋是控制电阻和热稳定性提高的两个主要决定因素。这项研究将拐角工程与所获得的分子结合起来，阐明了酶与DES的相互作用模式，并促进了在生物催化和生物转化中更具DES抗性和耐热性的酶的合理设计。

图片来源：Angew. Chem. Int. Ed.

原文标题：Corner Engineering: Tailoring Enzymes for Enhanced Resistance and Thermostability in Deep Eutectic Solvents

Angew. Chem. Int. Ed. 2023, e202315125

原文作者：Xinyue Wang+ , Yijie Sheng+ , Haiyang Cui+ , Jie Qiao, Yibo Song, Xiujuan Li,* and He Huang*