{rfName}
Di

Indexat a

Llicència i ús

Citacions

2

Altmetrics

Grant support

This publication was created as part of NCCR Catalysis (grant no. 180544), a National Centre of Competence in Research funded by the Swiss National Science Foundation. Additional funding was provided by the NCCR Molecular Systems Engineering (grant 200021_178760) and the SNSF (grant 200020_212088). The authors thank the Swiss Light Source and Diamond Light Source for X-ray data collection and X. Li-Blatter for her help in data fitting for the binding assays and differential scanning fluorimetry experiments. I.M. thanks the Nakajima Foundation for a PhD stipend. A.F. thanks Ministerio de Universidades for a short-term mobility funding from the predoctoral fellowship FPU19/05872 (grant ref EST21/00132).

Anàlisi d'autories institucional

Faraone, AdrianaAutor o coautor

Compartir

19 denovembre de 2024
Publicacions
>
Article pendent de publicació
No

Directed Evolution of an Artificial Hydroxylase Based on a Thermostable Human Carbonic Anhydrase Protein

Publicat a:Acs Catalysis. - 2024-11-07 (), DOI: 10.1021/acscatal.4c04163

Autors: Morita, Iori; Faraone, Adriana; Salvisberg, Elias; Zhang, Kailin; Jakob, Roman P; Maier, Timm; Ward, Thomas R

Afiliacions

Barcelona Inst Sci & Technol, ICIQ Inst Chem Res Catalonia, Tarragona 43007, Spain - Autor o coautor
Ecole Polytech Fed Lausanne, Inst Sci & Ingn Chim, CH-1015 Lausanne, Switzerland - Autor o coautor
IST Austria, Campus 1, A-3400 Klosterneuburg, Austria - Autor o coautor
Univ Basel, Biozentrum, CH-4056 Basel, Switzerland - Autor o coautor
Univ Basel, Dept Chem, CH-4002 Basel, Switzerland - Autor o coautor
Veure més

Resum

The assembly of artificial metalloenzymes (ArMs) provides a second coordination sphere around a metal catalyst. Such a well-defined microenvironment can lead to an enhancement of the activities and selectivity of the catalyst. Herein, we present the development of artificial hydroxylase (ArHase) by embedding an Fe-TAML (TAML = tetraamide macrocyclic ligand) catalyst into a human carbonic anhydrase II (hCAII). Incorporation of the Fe-TAML catalyst ([BS-Fe-bTAML]-) within hCAII enhanced the total turnover number (TTON) for the hydroxylation of benzylic C-H bonds. After engineering a thermostable variant of hCAII (hCAIITS), the resulting ArHase, [BS-Fe-bTAML]-hCAIITS, was subjected to directed evolution using cell lysates in a 384-well format. After three rounds of laboratory evolution, the best-performing variants exhibited enhancement in the initial rate (124.4 min-1) and in the TTON (2629 TTON) for the hydroxylation of benzylic C-H bonds compared to that of the free cofactor. We surmise that an arginine residue introduced in the course of directed evolution engages in hydrogen bonding with [BS-Fe-bTAML]-. This study highlights the potential of relying on a thermostable host protein to improve the catalytic performance of hCAII-based ArMs.

Paraules clau

Artificial metalloenzymeAssaBindingCatalysisComplexCoordinationDesignDirected evolutionEarth-abundant metalEnzymeFunctionalizationHydroxylationLigandMetalloenzymesNonheme ironcatalys

Indicis de qualitat

Impacte bibliomètric. Anàlisi de la contribució i canal de difusió

El treball ha estat publicat a la revista Acs Catalysis a causa de la seva progressió i el bon impacte que ha aconseguit en els últims anys, segons l'agència WoS (JCR), s'ha convertit en una referència en el seu camp. A l'any de publicació del treball, 2024 encara no hi ha indicis calculats, però el 2023, es trobava a la posició 21/178, aconseguint així situar-se com a revista Q1 (Primer Cuartil), en la categoria Chemistry, Physical.

Impacte i visibilitat social

Des de la dimensió d'influència o adopció social, i prenent com a base les mètriques associades a les mencions i interaccions proporcionades per agències especialitzades en el càlcul de les denominades "Mètriques Alternatives o Socials", podem destacar a data 2025-07-06:

  • L'ús, des de l'àmbit acadèmic evidenciat per l'indicador de l'agència Altmetric referit com a agregacions realitzades pel gestor bibliogràfic personal Mendeley, ens dona un total de: 8.
  • L'ús d'aquesta aportació en marcadors, bifurcacions de codi, afegits a llistes de favorits per a una lectura recurrent, així com visualitzacions generals, indica que algú està fent servir la publicació com a base del seu treball actual. Això pot ser un indicador destacat de futures cites més formals i acadèmiques. Aquesta afirmació està avalada pel resultat de l'indicador "Capture", que aporta un total de: 4 (PlumX).

Amb una intenció més de divulgació i orientada a audiències més generals, podem observar altres puntuacions més globals com:

  • El Puntuació total de Altmetric: 0.5.
  • El nombre de mencions a la xarxa social X (abans Twitter): 1 (Altmetric).

Anàlisi del lideratge dels autors institucionals

Aquest treball s'ha realitzat amb col·laboració internacional, concretament amb investigadors de: Austria; Switzerland.