雪城大學（Syracuse University）Ivan V. Korendovych等研究人員通過使用核磁共振（Nuclear magnetic resonance (NMR)）指導蛋白定向進化，簡化並高效了蛋白進化流程。在證明理念的實驗中，研究人員基於NMR數據的指導，只通過三個突變便將沒有酶活的肌紅蛋白(myoglobin)進化為與與天然相關酶相當酶活的酶(1)。
該方法的基本原理是:一個蛋白要產生或者強化某種催化功能，其活性位點附近，或者遠端其他相關位置(通過別構效應等發揮作用)必然需要某些氨基酸殘基的“重構”，而這種“重構”可以用NMR在該蛋白與其催化的底物類似物（通常是競爭性抑製劑）結合時的蛋白骨架各位點化學環境的改變監測到。所以接下來重點對該過程中（蛋白與其底物類似物結合過程）化學環境改變的氨基酸殘基及其鄰近位點做飽和突變就可以高效定向進化(1)。
通過蛋白與底物類似物結合後發生化學環境變化的氨基酸殘基信息高效指導蛋白進化(1)
該項工作2022年10月5日發表在nature；研究人員表示這種不需要蛋白結構信息以及複雜生信/計算生物學分析的簡便蛋白進化的策略將加速蛋白定向進化研究(1)。
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理論上還可以針對“非結構區域”進化，雖然比較難，但是也是這種策略獨到之處。
另外，結合在該策略蛋白進化過程中產生的大量蛋白構象與催化功能關聯數據，有望進一步解析酶催化過程中的分子動力學機制。
參考文獻：
1. S. Bhattacharya et al., NMR-guided directed evolution. Nature, 1–5 (2022).
原文鏈接：
https://www.nature.com/articles/s41586-022-05278-9
