解锁未开发的酶序列空间,实现最佳探索

我们的新型酶序列是从各种未培养微生物的单细胞基因组中确定的,并利用基于结构预测、基于结构的聚类和过滤的 ML 辅助模型,根据所需特性进行选择,这些序列在其他地方可能找不到。


转氨酶(TA)是一种催化胺基从胺基供体转移到酮或醛的酶。这种促进前手性酮立体选择性胺化的能力在制药生产中非常宝贵,因为手性胺作为活性药物成分(API)的构建模块的需求量很大。

 

我们已经确定并缩小了在各种极端条件下对多种底物保持活性的 TA 酶的子集,这些酶可用于制药生产过程。

 

我们的筛选试剂盒能够选择功能相关的序列,未来有可能将这些序列与下游酶工程资源相结合,为蛋白质工程提供更有效的途径。

筛选用酶的选择方法

bitBiome bit-GEM 数据库是可搜索且高度实用的微生物基因组序列的领先资源。bit-GEM 数据库利用自然界最强大的微生物资源,包括土壤、温泉、海水、矿场和其他极端环境中的样本,包含了通过 bitBiome 单细胞测序平台获得的众多基因序列。这种测序方法能够确保更深入的基因组覆盖,从而发现微生物“暗物质”。这些序列与公共领域中的序列相似度较低,从而赋予客户在该序列空间内自由操作的权限。

主要优势

解锁未开发的酶序列空间

  • 成千上万种酶候选物经过活性预筛选
  • 序列多样性高,满足特定需求
  • 公众领域未知的新序列,为您提供操作自由

最大限度地发挥您的工程能力

  • 筛选预先选定的、成功识别所需的新型转氨酶变体
  • 对各种底物的特殊性,包括难以处理的体积庞大的底物 

向专家咨询

  • bitBiome + Twist 一同提供进一步生成、优化和测试基因突变文库所需的所有资源
  • 您可以随时联系专家,为您的未来酶工程研究提供帮助

使用 Twist + bitBiome 体验快速筛选

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以下是针对上述不同条件(不同百分比的 DMSO、有机溶剂、温度和 pH 值)下各种底物所测试的酶的分解。

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Twist-bitBiome 转氨酶试剂盒酶活性研究方案

bitBiome 和 Twist 转化酶工程

一般信息

我们的酶不是依照特定的纯度标准生产的。虽然我们努力将它们与细胞碎片和发酵成分分离,但一些内源性蛋白质和缓冲盐可能仍然存在。这些附加成分通常可以提高稳定性。

对于尚未大规模生产的科研酶,我们不会设定失效期。然而,根据我们的经验,如果将酶在 -20°C 的干燥环境中保存,大多数酶可以保持稳定 2 年。

试剂盒中的酶具有高度选择性,通常在(R)和(S)选择性之间平均分配。我们建议对所有酶进行筛选,而不是仅仅依靠历史数据(见下面的选择性表),因为底物可能采用不寻常的构象,从而影响选择性。需要注意的是,由于 Cahn-Ingold-Prelog 异构体命名规则,底物中存在非碳原子(如卤素或硫)可能会导致相反的选择性。请参阅协议部分中的选择性表。

转氨酶的稳定性和活性会因多种相互关联的因素而变化,包括不同的底物和产物。以下典型参数表列出了性能参数,其有助于在筛选后进一步优化。

规划您的筛选体验

 

丙酮酸是本试剂盒中大多数酶的通用胺受体,是测试反应系统的理想选择。

典型的反应条件包括:25 mM 胺受体、25 mM 2-(4-硝基苯基)乙基-1-胺(胺受体)、100 mM 磷酸钾缓冲液(pH 7.4)和 1 mM 吡哆醛 5-磷酸(PLP)。

我们建议首先在 pH 值为 7.4 的磷酸钾缓冲液中进行筛选。一旦成功识别,就可以优化缓冲液类型和 pH 值。选择性通常与 pH 无关,但活性可能有所不同。硼酸盐缓冲液适用于评估高 pH 值条件下的性能。

在最高 10%(体积比)DMSO 作为助溶剂的情况下,试剂盒中的大多数酶仍保持稳定。

试剂盒中的酶在 pH 值为 7 至 8.5 的范围内有效,一小部分酶对 pH 值为 9 至 10 的溶液也有耐受性。不建议将 pH 值降低到 7.0 以下。

不同变体表现出不同的稳定性,但通常在 20°C 至 60°C 之间运行。请参阅典型参数表,了解更多详细信息。

问题排查

如果底物可溶于 DMSO,且可等量添加到每个小瓶中,则其在反应混合物中的部分不溶性通常不成问题。

尝试延长反应时间,提高温度(至 40°C),增加底物浓度,以及/或者增加酶浓度。如果问题仍然存在,请考虑使用 Twist®-bitBiome® TA 筛选试剂盒或联系 Twist 寻求进一步的帮助。您还可以使用丙酮酸作为胺受体来运行控制反应,以验证您的反应溶液。

考虑提前停止反应,或使用较低酶负荷重复筛选。如果重复,请将 DMSO 浓度保持在 < 10%(体积比)。

请参阅转氨酶筛选常见问题解答,了解优化反应条件的建议。

典型的胺类供体包括丙氨酸、乙胺、1- 和 2- 丙胺、1- 和 2- 丁胺等。这些供体在手性拆分过程中,其酮/醛形式也可作为良好的胺受体。

Refer to our Transaminase Screening FAQs for answers to other questions you may have, or feel free to contact us.

 

常见的筛选问题

我们建议在实验当天准备新鲜的溶液。随着时间的推移,底物和辅助因子都可能降解,从而降低反应的整体性能。如果需要储存和重复使用溶液,应冷藏避光保存。除此之外,我们建议尽可能使用新鲜的溶液检查其性能。

对于许多酶,在反应混合物中加入 10%(体积比)DMSO,并将温度升高到 40-45°C,可以提高底物的溶解度。欲了解每种酶的典型耐受条件,请参阅典型参数表。此外,提高 pH 值可能会提高溶解度,但具体效果因底物而异。我们不建议将 pH 值降低到 7.0 以下。反应混合物中的浑浊表明底物溶解不充分,这种情况通常是可以接受的,通常不会妨碍反应。最好将底物直接加入或从 DMSO(或类似溶剂)溶液中加入,以确保在所有反应中均匀分布。

通常在加入所有其他试剂和溶剂并完成 pH 值调整后,再加入酶是最佳方案。在将酶加入反应混合物之前,先将其溶解在缓冲液中(如可行)。有时,改变试剂添加顺序会对反应性能产生显著影响,无论是正面还是负面的影响。

优化

理解底物和产物的固有性质至关重要,因为酶无法改变这些性质(例如溶解度、pH 值和温度稳定性)。除此之外,避免可能引发副反应、导致下游问题或与底物或产物不相容的条件也很重要。评估不同 pH 值下的反应性能(推荐:pH 7.4、9 和 10,分别使用 pH 7.4 的磷酸钾缓冲液和 pH 9 和 10 的硼酸钠)。一旦确定了最佳 pH 值,就要研究温度对反应性能的影响(建议温度范围:30–55°C)。此外,考虑评估更高底物负荷下的反应,以优化性能。如果底物不溶于反应混合物,则可能导致底物质量转移受限。在这种情况下,可以考虑添加一种增溶助溶剂。欲了解溶剂浓度容差,请参阅典型参数表;除 DMSO 外,其他溶剂(如短链醇、DMF、THF 和乙腈)也可以进行探索。

质量控制

我们使用标准的比色法检查每批中每个酶的活性。这确保了每种酶都能达到我们的活性标准,并在您的应用中可靠地发挥作用。

我们为每批试剂盒中的特定酶测量粉末裂解液。这一测量方法可确保裂解液量充足,从而保证试剂盒的有效性。

为了确保环境安全,我们确认裂解液粉末中不含任何活体表达宿主(如大肠杆菌)。这一步对于维护我们产品的安全性和完整性是至关重要的。

我们进行严格的测试,以确认每批产品的保质期。这确保了我们的酶试剂盒在预期使用期内保持有效和稳定。

裂解液粉末中不含大肠杆菌等活体表达宿主,这对于防止任何潜在污染并确保用户和环境安全至关重要。

比色法是一种根据酶与特定底物反应时颜色变化来确定酶浓度的技术。使用比色法是因为它能够可靠、定量地测量酶的活性。

如果一批产品不符合我们严格的质量标准,就不会将其投放市场。相反,在重新考虑是否投放之前,会对其进行进一步的分析和纠正措施,以解决任何问题。

我们的质量控制流程采用经过验证的方法和设备,由训练有素的专业人员实施。我们还定期进行审计和审查,以确保持续符合行业标准和最佳实践。

是的,客户可以要求提供特定批次的详细质量控制报告。这些报告为他们所收到的酶试剂盒的质量和完整性提供了透明度和保证。

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