フェナレノンポリケチド循環は,真菌ポリケチド合成酵素とフラビン依存単酸化酵素によって触媒される
Shu-Shan Gao1, Abing Duan1, Wei Xu1
1Department of Chemical and Biomolecular Engineering and ‡Department of Chemistry and Biochemistry, University of California , Los Angeles, California 90095, United States.
研究者はフェナレノンの合成の 新しい経路を発見しました 独特のポリケチド合成酵素と モノキシゲナーゼを含む 重要な酵素を特定し 異常なサイクリングプロセスを推進しました
科学分野:
- 自然製品の生物合成
- ポリケチド化学
- 酵素学
背景:
- フェナレノンは複雑な構造と生物学的活動を持つ自然産物です.
- その核構造は,線形ポリケチド前駆体の異常な循環によって形成される.
- このサイクリングの正確なメカニズムはほとんど解明されていない.
研究 の 目的:
- フェナレノンの生物合成経路と異常なサイクルメカニズムを解明する.
- フェナレノンの核形成に関与する特定の酵素を特定する.
- ポリケチド循環におけるこれらの酵素の触媒的役割を理解する.
主な方法:
- ペニシリウム・ハーケイのPHN生物合成遺伝子群を特定するゲノム分析
- 非還元ポリケチド合成体 (NR-PKS) PhnAの生化学的特徴
- PhnAとFAD依存モノオキシゲネーゼ (FMO) PhnBの酵素測定と製品分析
- 反応メカニズムをモデル化するための密度関数理論 (DFT) の計算.
主要な成果:
- phn遺伝子クラスターが特定され,PhnAがヘプタケチドの骨組みを合成し,それをプレフェナレノンに循環させることが示された.
- PhnAのプロダクトテンプレート (PT) ドメインはアルドール凝縮を特異的に触媒化する.
- PhnBは,同時にC2芳香水酸化とγ-ピロンのリング開封を行うFMOとして特定されました.
- DFTの計算は,フェナレノンの形成のための新しいフェノキシド-ケトンサイクルメカニズムを支持した.
結論:
- フェナレノンのサイクル化のための新しい生物合成経路と生物触媒が発見されました.
- この研究は,ポリケチド生物合成における前代未聞の酵素メカニズムを明らかにした.
- この研究はフェナレノンの生産を理解し,エンジニアリングするための基礎を提供します.
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