近日,中国科学院与我市人民政府共建单位—中国科学院天津工业生物技术研究所的新酶设计团队在酶促DNA合成方面取得重大突破。
团队通过生物信息数据库的筛选与功能测试,获得对天然核苷酸底物具有高效催化活性的全新非模板依赖性DNA合成酶;通过分子动力学模拟等手段,解析了该酶催化活性较已知同类酶大幅提升的分子机制;通过进行蛋白质工程设计与改造,使该酶对修饰核苷酸底物的催化效率提升了3个数量级。利用改造获得的合成酶创建的二步循环酶促DNA合成技术,合成DNA的平均准确率高达98.7%,与商业化的DNA化学合成法准确率相当,有利于缓解DNA传统化学合成法合成长度有限以及成本相对较高的问题,具有巨大的应用前景。
酶促DNA合成在合成速度、长度、效率及成本等方面拥有化学合成无法比拟的潜力,成为DNA合成技术发展的前沿方向。该研究得到天津市合成生物技术创新能力提升行动、国家重点研发计划、国家自然科学基金等资助,研究成果已在国际著名催化领域权威期刊ACS Catalysis发表。