Expanding the biocatalytic and oxidative landscape of the old yellow enzyme family
Notice bibliographique
Résumé
The rapid advancement of sequencing technology has created an immense reservoir of protein sequence-function information that has yet to be fully utilized for fundamental or biocatalytic applications. For example, ene reductases from the "old yellow enzyme" (OYE) family catalyze the asymmetric hydrogenation of activated alkenes with enhanced stereoselectivity-key transformations for sustainable production of pharmaceutical and industrial synthons. Despite proven biocatalytic applications, the OYE family remains relatively underexplored: ~0.1% of identified members have been experimentally characterized. Here, integrated bioinformatics and synthetic biology techniques were employed to systematically organize and screen the natural diversity of the OYE family. Using protein similarity networks, the known and unknown regions of >115,000 members of the OYE family were broadly explored to identify phylogenetic and sequence-based trends. From this analysis, 118 diverse and novel enzymes were characterized across the family to greatly expand the biocatalytic diversity of known OYEs. In particular, widespread reverse, oxidative chemistry was discovered among OYE family members at ambient conditions. Individually, 14 potential biocatalysts were identified exhibiting enhanced catalytic activity or altered stereospecificity when compared to previously characterized OYEs. Two of these enzymes were crystallized to better understand their unique activity, revealing an unusual loop conformation within a novel OYE subclass. Overall, our study significantly expands the known functional and chemical diversity of OYEs while identifying superior biocatalysts for asymmetric hydrogenation and oxidation. This multidisciplinary strategy could be adapted to comprehensively characterize the biocatalytic potential of other enzyme families that have yet to be explored.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction distillée sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Apprise à partir de 10 348 étiquettes directes de Codex et de 10 348 étiquettes directes de Gemma. Le mode candidate est l'union des têtes enseignantes seuillées; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont ni des étiquettes humaines ni des étiquettes directes de modèles de pointe.
Scores Codex et Gemma par catégorie
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,001 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,000 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule tête enseignante, pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».