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P-eat: A targeted mutation of PEase to improve thermostability #

Polyethylene plastic (PE) can be seen everywhere in our lives. High production and low recovery rate make PE plastic pollution a worldwide environmental problem. Current treatment of PE requires the oxidation of C-C bond using physical or chemical methods. PEase, discovered recently, is the only enzyme that can oxidize PE at room temperature. However, PE plastics will change their internal molecular arrangement and are more likely to be oxidized at high temperatures. Therefore, we optimized PEase with four rational design methods to improve its thermostability. First, we used a variety of software to screen, iterate and verify the mutation points to obtain possible mutants. Then we performed experiments on these mutants to test their thermostability and enzyme activity. We ended up obtaining 25 mutants with improved thermostability. Among them, the best mutant was improved by more than 12%. Our project lays the foundation for future industrial applications of PEase.

ポリエチレンプラスチック（PE）は我々の生活の至る所で見かけることができます。高い生産量と低い回収率により、PEプラスチックの汚染は全世界的な環境問題となっています。現在のPE処理は、物理的または化学的な方法を用いてC-C結合を酸化することを必要とします。近年発見されたPEaseは、常温でPEを酸化することができる唯一の酵素です。しかし、PEプラスチックは内部の分子配置を変えると、高温で酸化しやすくなります。そのため、この酵素の熱安定性を上げるために4つの合理的手法でPEaseを最適化しました。まず、色々なソフトウェアを用いて選別、反復、確認の過程で突然変異点を見つけ出し、可能性のある突然変異体を取得しました。次に、これらの突然変異体に対して熱安定性と酵素活性の実験を行いました。結果として、25の熱安定性が改善された突然変異体を取得し、その中でも最も優れた突然変異体は12％以上改善されました。我々のプロジェクトはPEaseの将来の産業応用の基盤を築きます。

reference:

• iGEM TJUSLS-China Team Information
• iGEM TJUSLS-China Wiki