フォスフォマイシン産生エポキシダース,HppEが非ヘム-鉄ペロキシダースであるという証拠

科学分野:

• バイオケミストリー バイオケミストリー
• 酵素学 酵素学とは
• 有機化学 オーガニック・ケミストリー

背景:

• 鉄に依存したエポキシダースHppEは, (S) -2-ヒドロキシプロピル-1-ホスフォナート (S-HPP) を抗生物質フォスフォマイシンに変換することを触媒化する.
• この反応は,二次アルコールからエポキシドへの異常な1,3-脱水反応を伴う.
• 以前の提案されたメカニズムは,HppEが水素抽出のためにO2由来鉄複合体を利用することを示唆しました.

研究 の 目的:

• エポキシダース HppE.によって使用される正確なメカニズムとコスブストラットを明らかにする.
• フォスフォマイシン合成中に水素抽出に関与する反応性鉄の種を特定する.

主な方法:

• 酵素動力学は,様々なコスブストラットとのHppE活性を調べる研究である.
• 反応産物の分析とステキオメトリー.
• HppE活動に対するカタラゼの効果の評価.

主要な成果:

• HppEの好ましい副基質は,分子酸素 (O2) ではなく,過酸化水素 (H2O2) である.
• 酵素は,S-HPPから水素を抽出するために,鉄 (IV) -オクソ複合体を利用している可能性が高い.
• HppEの活性に対するカタラーゼ阻害は,O2還元から得られるH2O2の利用をサポートします.

結論:

• HppEは,H2O2を利用した酸化酵素として機能し,結合基板が反応を加速します.
• S-HPPからフォスフォマイシンへの触媒的変換は,単位ステキオメトリーで行われます.
• この研究は,HppEによるフォスフォマイシン生物合成のメカニズムを明らかにしています.