4-置換されたトリプトファンのマルチサイトプレニレーションは,ジメチラリリリプトファン合成酵素によって行われる

科学分野:

• バイオケミストリー バイオケミストリー
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• 自然製品バイオシンセシス 自然製品バイオシンセシス

背景:

• *Claviceps purpurea*のディメチラリリトリプトファン合成酵素 (DMATS) は,藻アルカロイド生物合成の鍵であり,C4でトリプトファンのプレニレーションを触媒化する.
• 4-メチルトリプトファンは,既知の競争性阻害剤であり,酵素活性を調べるために使用されました.

研究 の 目的:

• 4メチルトリプトファンとジメチラリル二酸化物とのDMATSの背景活性を調べる.
• プレニル化製品を特徴づけ,酵素の基板特異性と反応機構を明らかにする.

主な方法:

• トリプトファン (4-メチルトリプトファン,4-メトキシトリプトファン,4-アミノトリプトファン) とディメチラリリルジホスファートを使った酵素分析.
• 1Dおよび2DNMR技術を含む核磁気共振 (NMR) スペクトロスコーピーを用いてプレニル化製品の構造解明.

主要な成果:

• 4-メチルトリプトファンは代替基質として機能し,C3 (正常および逆) とN1.1でのプレニル化により4つの製品を生成しました.
• 4-メトキシトリプトファンと4-アミノトリプトファンは,また,C5とC7で起こるプレニレーションとともに,代替基質として作用した.
• DMATSは,インドル核の5つの異なる位置でプレニル酸を生成する能力を実証し,通常の地域選択性と逆地域選択性の両方を示した.

結論:

• DMATSの広範な基板特異性と多部位プレニル化能力は,インドール環プレニル化のための解離性電気性アルキル化機構をサポートします.
• 活性部位内の基板の向きと電子効果は,領域選択性とプレニレーションの種類を決定する.
• DMATS酵素ファミリーの全メンバーに共通する触媒メカニズムが提案されています.