Caracterización funcional y base estructural de una Di-C-glicosiltransferasa eficiente de la Glycyrrhiza glabra

Área de la Ciencia:

• La bioquímica
• Enzimología
• Química de las plantas medicinales

Sus antecedentes:

• Los C-glucósidos son compuestos valiosos con un potencial medicinal significativo.
• Las glucosiltransferasas juegan un papel crucial en la síntesis de productos naturales glucosilados.
• Se necesitan métodos eficientes para la síntesis de C-glucósido para el desarrollo de fármacos.

Objetivo del estudio:

• Descubrir y caracterizar una nueva di-C-glucosiltransferasa (GgCGT) de Glycyrrhiza glabra.
• Aclarar la base estructural del mecanismo catalítico y la especificidad del sustrato de GgCGT.
• Explorar el potencial de la GgCGT como biocatalizador para la síntesis de C-glucósidos.

Principales métodos:

• Descubrimiento y aislamiento de GgCGT de Glycyrrhiza glabra.
• Determinación de las estructuras cristalinas de GgCGT en complejo con varios ligandos (UDP-Glc, UDP-Gal, UDP/floretina, UDP/nothofagin).
• Mutagénesis dirigida al sitio (G389K) para investigar el mecanismo enzimático.

Principales resultados:

• GgCGT muestra una alta eficiencia (> 98% de conversión) en una di-C-glucosilación de dos pasos de sustratos de flopropiona.
• El análisis estructural identificó los residuos clave (D390) y las interacciones de enlace de hidrógeno que rigen la selectividad del donante de azúcar.
• Un amplio túnel de unión al sustrato contribuye a la capacidad de di-C-glucosilación.
• La mutación G389K cambió con éxito la actividad de GgCGT de la di- a la mono-C- glicosilación.

Conclusiones:

• GgCGT es la primera di-C-glucosiltransferasa caracterizada con estructuras cristalinas disueltas, incluido un complejo con un aceptor de azúcar.
• El estudio proporciona información estructural crítica sobre el mecanismo de las C-glucosiltransferasas.
• GgCGT representa un biocatalizador prometedor para la síntesis eficiente de C-glucósidos médicamente relevantes.