自然製品生物合成におけるヒドロキナフトキノンの暗号的酸化トランスアミネーション
Tomohiro Noguchi1, Shota Isogai1, Tohru Terada1,2
1Graduate School of Agricultural and Life Sciences, The University of Tokyo, 1-1-1 Yayoi, Bunkyo-ku, Tokyo 113-8657, JAPAN.
研究者らは,ピリドクサル5'-リン酸 (PLP) に依存する新しい酵素であるNphEを発見した. この酵素は,トランスアミネーションと酸化の両方で酸素 (O2) を独特に使用し,天然製品生物合成の重要な中間物質である8-アミノフラビオリン (8-AF) を形成します.
科学分野:
- 生物化学
- 酵素学
- 自然製品の生物合成
背景:
- ピリドクサル5リン酸 (PLP) に依存する酵素は重要な触媒であるが,分子酸素 (O2) を利用するものはほとんどない.
- 複雑な天然製品の生物合成には,しばしばユニークな酵素経路と中間物質が含まれます.
研究 の 目的:
- 酸素依存反応を行うことができる新しいPLP依存酵素を特定し,特徴づけること.
- この酵素とその産物のメロテルペノイド天然産物の生物合成における役割を明らかにする.
主な方法:
- 酵素活性測定法
- AlphaFold v2.0と分子ダイナミクスシミュレーションを用いた構造分析
- 生体内試験とサイト指向型変異
主要な成果:
- 新しいPLP依存酵素であるNphEは,トランスアミネーションとO2依存酸化の両方を触媒化する.
- 酵素は,O2をH2O2に還元した反応性キノノイド中間体を通じて8-アミノフラビオリン (8-AF) を形成する.
- 8- AFは,ナフテルピン生物合成のための神秘的なアミノ群を持つ一般的な中間物質として識別されています.
結論:
- NphEは,O2を含む二重の触媒機能を持つPLP依存酵素のユニークなクラスを表しています.
- 生物合成の中間物質としての8-AFの発見は,テルペノイド-ポリケチドハイブリッド天然産物合成の理解を広げています.
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