浙江大学于浩然组Adv Sci蛋白质语言模型辅助定向进化2，3-丁二醇脱氢酶实现手性环状α-羟基酮的合成

浙江大学于浩然课题组在《Advanced Science》发表研究，利用蛋白质语言模型ESM-1v和迭代饱和突变技术改造枯草芽孢杆菌的2,3-丁二醇脱氢酶（BsBDH），成功提高了其对1,2-环己二醇的立体选择性。通过分子对接与蛋白质语言模型识别关键残基，并提出PASS热稳定性改造策略，显著提升了酶的热稳定性和设计效率。以热稳定变体6M2为基础，进行迭代饱和突变，获得了两种具有高度立体选择性的突变体：LTF（对trans-1,2-环己二醇具有偏好性，ee>99%）和10M（对cis-1,2-环己二醇具有偏好性，ee>99%）。此外，还得到了多个催化活性显著提升的突变体，对25种不同底物的催化活性均有提高。分子动力学模拟与非天然氨基酸引入揭示了突变体选择性提高和反转的分子机制。该研究为高效、专一性生物催化剂的理性设计提供了新策略。