定向進化技術是改造酶催化特性（如立體/區域/化學選擇性、活性、熱穩定性等）的有效手段。前期研究證明，對位于酶催化口袋的氨基酸殘基進行飽和突變（SM）可成功控制酶的選擇性和活性。作為常用的簡并密碼子，NNK可編碼20種氨基酸，但隨著突變位點的增多，篩選量呈指數級增長（20m，m為位點數目）。如何通過精簡密碼子設計并構建高效突變體文庫，從而克服篩選瓶頸受到越來越多的關注。
中國科學院天津工業生物技術研究所研究員孫周通帶領的酶分子工程與工業生物催化研究團隊圍繞這一難題，以檸檬烯環氧水解酶和P450單加氧酶為研究對象，分別用NNK、NDT、理性設計的精簡密碼子等多種簡并密碼子設計方法構建突變體文庫，實驗結果表明，在相同篩選量下理性設計的精簡密碼子獲得有益突變體數量顯著增高，并基于統計學（Patrick/Firth及Nov計算）分析得到理論支持。該工作首次證明，精簡密碼子設計與高覆蓋度的篩選可快速獲得有益突變體，文章發表于期刊ACS Catalysis。
該研究得到中科院項目資助，天津工生所助理研究員曲戈為論文共同第一作者，孫周通及德國馬普煤炭所/天津工生所教授Manfred T. Reetz為共同通訊作者。
突變體文庫構建策略比較
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