色氨酸合酶催化大量非经典氨基酸的合成，是定向进化中一个有吸引力的靶点。液滴微流体提供了一种超高通量的定向进化方法（每天多达10⁷个实验），能够在更宽的序列空间区域中搜索生物催化剂，且试剂消耗量可降至皮升体积（每个库成员）。虽然记录在案的大多数这种形式的筛选方法都依赖于光学活性反应产物，但色氨酸合酶需要一种新的检测方法。色氨酸在可见光谱中不具有荧光性，因此不在传统液滴微流体读数的范围内，这与高通量的紫外线检测不兼容。

图片来源：ACS Catal.

有鉴于此，University of Cambridge的Florian Hollfelder课题组将色氨酸DNA适配体设计成传感器，以定量报告液滴中色氨酸的产生。

图片来源：ACS Catal.

通过这种筛选方法，该研究在一天内从约100000种色氨酸合酶TrpB突变体中筛选出了一个催化效率比野生型提高了五倍，验证了传感器筛选方法的实用性。总的来说，这项工作建立了具有荧光读数的DNA适配体传感器在拓宽液滴微流体在酶的定向进化中的应用。

原文标题：Ultrahigh Throughput Evolution of Tryptophan Synthase in Droplets via an Aptamer Sensor

原文作者：Remkes A. Scheele, Yanik Weber, Friederike E. H. Nintzel, Michael Herger, Tomasz S. Kaminski, and Florian Hollfelder*

ACS Catal. 2024, 14, 6259−6271