基于结构计算设计提高费氏弧菌LuxR蛋白转录激活能力的策略

采用理性设计策略提高费氏弧菌转录因子LuxR蛋白的转录激活能力。利用蛋白质建模和分子对接方法构建了LuxR同源二聚体-3-oxo-C6-HSL复合物,进一步采用分子动力学模拟并进行结合自由能分析,寻找影响LuxR活性的潜在突变位点,最终借助虚拟饱和突变筛选有利突变体,并通过构建LuxR突变质粒验证突变体的转录激活能力。研究结果显示,Ser54对LuxR二聚化有重要影响,而虚拟饱和突变提示S54L、S54F、S54W与S54Y 4个突变能够提升LuxR二聚体的稳定性,这可能有助于提升其转录激活能力;实验验证发现当3-oxo-C6-HSL的浓度为10^(-5)mol/L时,S54W和S54L能够将LuxR的活性提高至WT的1.4倍。成功利用计算机辅助设计技术筛选出高活性LuxR突变体,为LuxR蛋白家族以及其他二聚体蛋白的改造提供新思路。