聚對苯二甲酸乙二酯（PET）產(chǎn)量巨大，廣泛應(yīng)用于飲料瓶、服裝和包裝材料中。PET可形成物理和化學(xué)穩(wěn)定的結(jié)晶結(jié)構(gòu)，被歸類為工程塑料。由于其穩(wěn)定性，PET在環(huán)境中長期存在。由于PET是一種不溶于水的合成聚合物，其酶降解是發(fā)生在固/液界面的非均相反應(yīng)。
圖片來源：ACS Catal.
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為了提高PET2水解效率，將用于表面電荷修飾、骨架穩(wěn)定和額外二硫鍵形成的突變位點引入到PET2 WT中，最佳突變（PET2 7M）的Tm為75.7℃，水解活性為1.3 min?1。
圖片來源：ACS Catal.
PET2突變體的晶體結(jié)構(gòu)表明，引入的精氨酸和賴氨酸殘基定向于溶劑，類似于來自Ideonella sakaiensis 201-F6的PET水解酶。單分子熒光成像顯示，這些帶正電的表面殘基使PET2 7M與PET表面的結(jié)合速率常數(shù)比PET2 WT增加了2.7倍，并導(dǎo)致更高的活性。PET2 7M水解非晶態(tài)PET最適溫度比PET2 WT高8℃，并且在最適溫度下PET27M的水解活性比PET2 WT高6.8倍。此外，PET2 7M在68℃下以恒定速率生成反應(yīng)產(chǎn)物至少24小時，表明在最佳溫度下具有長期熱穩(wěn)定性。
圖片來源：ACS Catal.
參考文獻：Positive Charge Introduction on the Surface of Thermostabilized PET Hydrolase Facilitates PET Binding and Degradation
ACS Catal. 2021, 11, 8550?8564
原文作者：Akihiko Nakamura,* Naoya Kobayashi, Nobuyasu Koga, and Ryota Iino*
