ダロバクチンバイオシンセシスのエーテルクロスリンクのラジカルSAM酸素酵素の特徴

科学分野:

• 生物化学
• 分子生物学
• 微生物学

背景:

• ダロバクチンAは,グラム陰性細菌に対する強力な抗生物質です.
• その構造には複雑なエーテルとC-Cクロスリンクがあり,その形成メカニズムは以前は知られていなかった.
• これらの変化を理解することは 抗生物質の生物合成と 薬の開発の鍵です

研究 の 目的:

• ダロバクチンAの生物合成におけるクロスリンク形成のメカニズムを解明する.
• これらの変異を誘導する酵素を特定する
• 酵素反応における酸素の役割を調査する.

主な方法:

• 推定酵素 DarE を用いた in vitro 酵素測定
• 反応産物と同位体標識 (18O2,[18O]水) を分析するための質量スペクトロメトリ.
• 酵素製品と成熟したダロバクチンAを結びつけるためのプロテオリチス変換アッセイ

主要な成果:

• ラジカルS-アデノシルメチオニン (SAM) 酵素DarEは,エーテルとC-Cクロスリンク形成の両方を触媒化する.
• これらの反応は酸素に依存し,酸素は水ではなくO2から発生します.
• DarEはまた,前駆体ペプチド DarAに3つの異なる修正を実行し,α,β-不飽和を触媒化する.
• DarE製品はプロテオリチスによってダロバクチンAに変換され,生物合成におけるその役割が確認されました.

結論:

• DarEは,O2を共同基質として利用する酸素酵素として機能する新しいSAM酵素です.
• この発見は,無酸素な過程を超えて,根性的なSAM酵素の既知の機能的レパートリーを拡張します.
• この研究は,SAM酵素が有酸素環境で活動し,既存のパラダイムに挑戦することを示唆しています.
• ダロバクチンAのような複合RiPPの生合成に関する洞察を,DarEの多面的な触媒活動から得ることができる.