ベラクトシンとホルモマイシンをバイオシンセシスする際のステレオダイバーゲントのニトロサイクロプロパン形成
Shotaro Shimo1, Richiro Ushimaru1,2,3, Alicia Engelbrecht4
1Graduate School of Pharmaceutical Sciences, The University of Tokyo, Bunkyo-ku, Tokyo 113-0033, Japan.
この研究では,BelK,HrmI,BelL,HrmJの酵素が天然製品に含まれるユニークなサイクロプロパンを含むアミノ酸を合成する方法を明らかにしました. これらの酵素は,3−−−ニトロcyclopropyl) アラニンの形成中のステレオ化学を制御する.
科学分野:
- 生物化学
- 自然製品合成
- 酵素学
背景:
- ベラクトシンとホルモミシンは,サイクロプロパンを含むアミノ酸残留を特徴とするペプチド天然製品である.
- これらの残留物,3- (((2-アミノcyclopropyl) アラニンと3- (((2-ニトロcyclopropyl) アラニンは,反対のサイクロプロパンリングのステレオ構成を有する.
研究 の 目的:
- ベラクトシンとホルモマイシンでサイクロプロパン環を合成する酵素メカニズムを解明する.
- これらの異常なアミノ酸の形成における特定の酵素とその役割を特定する.
主な方法:
- ヘム酸化酵素のような酵素 (BelKとHrmI) を使用して,l-リジンのN酸化を調査した.
- 非ヘム鉄酵素 (BelLとHrmJ) を使用して,生成されたニトロアルカン中間物のサイクロプロパナーションを分析した.
- サイクル反応のステレオ化学的結果を決定した.
主要な成果:
- BelKとHrmIは,l-ライシンから6-ニトロノルエシンへのN酸化を触媒として作用することが示された.
- BelLとHrmJは,特定のステレオ化学を持つニトロcyclopropaneリングを形成するcyclopropanasesとして識別されました.
- サイクロプロパネーション反応は,6-ニトロノールエウシンの4-プロS-水素の除去を含み,C4での構成の逆転 (BelL) または保持 (HrmJ) に至る.
結論:
- この研究は,自然界におけるステレオ制御サイクロプロパンリング合成のための新しい酵素戦略を明らかにしています.
- 特定された酵素とメカニズムは,複雑なペプチド天然製品の生物合成の洞察を提供します.
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