唐双焱，梁朝宁，蒋培霞

中国科学院微生物研究所，北京 100101

定向进化是近年发展起来的十分高效的蛋白质改造手段[1]。定向进化方法的内容包括从一个或者多个亲本酶出发，经过基因突变和重组人工构建蛋白质突变体文库，然后通过合适的筛选方法快速从突变体文库中筛选出符合要求的突变体[2]。鉴于突变的随机性，定向进化法尤其适用于对仅掌握有限的结构和功能信息的蛋白质进行改造，以获得某方面特性显著提高的突变体。即使在已知结构的蛋白质改造上，以定向进化法改造所得到的结果在很多情况下也是人们根据已有的蛋白质结构功能关系的知识所无法预知的。定向进化法弥补了传统理性设计方法的不足，极大地拓展了蛋白质工程学的研究与应用范围。在定向进化策略中，突变体文库的多样性和高通量筛选方法的建立是成功的关键。突变体文库越大，突变体数量越多，则越有希望筛选到所需要的突变体。对于这些庞大的突变体文库，高通量的筛选是必需的。目前，构建数量庞大的突变体文库的方法已日趋成熟，而最大瓶颈是缺乏高通量的筛选方法。很多蛋白质目前还无法用定向进化方法进行改造就是因为缺乏高通量的筛选方法。本文将对现阶段一些已经应用或有潜力应用于定向进化中的高通量筛选方法进行综述。本文将侧重于介绍小分子化合物的特异性识别和高通量筛选方法，这些方法通常可用于改造合成这些小分子化合物的酶 (酶对底物的特异性和专一性使之成为最适合合成精细化学分子、手性分子等的催化剂)，或者结合这些小分子化合物的蛋白质如提高抗原抗体亲和力等。……