BVMO酶工程改造策略

定向进化 vs 理性设计（CASTing）

定向进化 · Directed Evolution

方法：易错 PCR、随机突变、迭代饱和突变

优势：微调立体选择性，对已有底物接受度进行精修

经典案例 · CHMO_Acineto：
· 热点 F432 突变为 Leu（疏水）→ 提高 (−)-内酯 ee
· F432 突变为 Ser（极性）→ 立体偏好翻转
· 饱和突变库还扩展了底物范围并获得对映互补突变体

局限：远端突变对底物谱影响有限；需高效筛选方法

理性设计 · CASTing

方法：基于晶体结构，完整活性位点饱和测试（Complete Active Site Saturation Test）

优势：扩大底物范围，用较少突变候选获得显著效果

经典案例 · PAMO：
· 支架稳定但底物谱窄
· S441-A442 缺失或 P440N 突变 → 活性位点"第一壳层"重塑，接受更大底物

经典案例 · CPMO_Coma：
· 基于 PAMO 晶体划分"突变盒"，位点受限但随机化替换

前提：必须有结构模型或同源模建