Высокопроизводительное перепрограммирование конденсационного домена NRPS

Инженерно сконструированные биосинтетические сборочные линии могут произвести революцию в устойчивом производстве биоактивных аналогов природных продуктов. Хотя экспонирование на поверхности дрожжей представляет собой проверенный и мощный инструмент для изменения субстратной специфичности аденилирующих доменов-«привратников» в нерибосомных пептидсинтетазах (NRPS), сопоставимые стратегии для других компонентов этих мегaферментов ранее не были описаны. Здесь мы сообщаем о высокопроизводительном подходе к инженерии конденсационных (C) доменов, ответственных за удлинение пептида. Мы показываем, что модуль NRPS массой 120 кДа, функционально экспонированный на поверхности дрожжей, может продуктивно взаимодействовать с расположенным выше по цепи модулем, предоставленным в растворе, с образованием амидных продуктов, закреплённых на поверхности дрожжевых клеток. Используя эту систему для скрининга большой библиотеки C-доменов, мы перепрограммировали модуль синтетазы сурфактина на использование донора жирной кислоты, повысив каталитическую эффективность в отношении этого неклассического субстрата более чем в 40 раз. Поскольку C-домены могут выполнять функцию фильтров селективности в NRPS, данная методология должна способствовать точной инженерии этих молекулярных сборочных линий.