Fe (II) /α-ケトグルタレット依存酸素酵素TqaLのステレオ選択性と基板特異性
Hui Tao1, Richiro Ushimaru1,2,3, Takayoshi Awakawa1,2,4
1Graduate School of Pharmaceutical Sciences, The University of Tokyo, Tokyo 113-0033, Japan.
TqaLのような非ヘム鉄酵素は,ステレオ化学的に複雑なプロセスを経てアミノ酸からアジリジンを形成する. 変異は反応結果と基質特異性を制御する重要な残基を明らかにする.
科学分野:
- 生物化学
- 有機化学
- 酵素学
背景:
- 非ヘム鉄酵素は,複雑な分子を合成するための重要な生物触媒です.
- Fe (II) /α-ケトグルタレート依存性酸素酸は,複雑な化学変換を行う.
- TqaL酵素はL-Valからアジリジンを形成するが,そのメカニズムと合成有用性は不明である.
研究 の 目的:
- TqaL触媒によるアジリディネーションのメカニズムを解明する.
- TqaLのステレオ化学的経路と基質範囲を調査する.
- 酵素の活性と選択性を制御する残留物を特定する.
主な方法:
- L-Valからのアジリジン産物の立体化学分析
- L-IleとL-Allo-Ileで酵素を測定する
- TqaL (Ile343,Phe345) のサイト指向型変異
主要な成果:
- L-ValのTqaL触媒によるアジリディネーションは,混合ステレオ化学 (保持と逆転) を表します.
- TqaLは,L-IleとL-allo-Ileからステレオコンバージェント反応によって同じ二酸化アジリジンを生成する.
- Ile343とPhe345の変異は反応の種類 (アジリジネーションと水酸化) とステレオ化学的結果を変えます.
- 変異したTqaLはα-アミノ酸酸化に対する活性が強化されている.
結論:
- TqaLのステレオ選択性と基板特異性に関するメカニズム的な洞察が得られた.
- Ile343とPhe345は,TqaLの触媒機能を調節する上で極めて重要です.
- TqaLとその変種は,有機化学における合成用途の可能性を秘めています.
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