如何从未进化的氨基酸序列形成生物催化剂是地球上产生生命的关键。在数十亿年的演变过程中，早期的结构与现代酶的结构之间显著区别。

有鉴于此，普林斯顿大学Michael H. Hecht、剑桥大学Florian Hollfelder等通过高通量液体微流体技术，从超过一百万个序列的氨基酸数据库内进行筛选，提出可能具有活性的磷酸酯酶。

主要内容

（1）

表征结果显示，产生生物催化功能的过程包括氨基酸序列的跳跃和富集，并且切除>40 %的蛋白质分子链。对截断的具有催化活性的蛋白进行生理学表征，发现其通过二聚生成α-螺旋。随着功能性的提高，结构的动力学也得以增强。鉴定的磷酸二酯酶是一种锰依赖性金属酶，能够对一系列磷酸二酯酶进行水解。

（2）

它对环状AMP的活性最高，对催化反应速率的提高达到10⁹，催化能力>10¹⁴ M^-1，性能达到经过数十亿年进化形成的尺寸更大的酶性能。

参考文献

Schnettler, J.D., Wang, M.S., Gantz, M. et al. Selection of a promiscuous minimalist cAMP phosphodiesterase from a library of de novo designed proteins. Nat. Chem. (2024).

DOI: 10.1038/s41557-024-01490-4

https://www.nature.com/articles/s41557-024-01490-4