サイトクロームP450マクロサイクラゼによって生成されるビアリルを含むペプチドの多様な風景を探索
Journal of the American Chemical Society
|September 27, 2023
まとめ
サイトクロームP450酵素は,リボソーム合成および翻訳後の改変ペプチド (RiPP) で多様なビアリル結合を作り,これらの天然製品の化学的多様性を拡大します. この研究では,新しいP450マクロサイクラスを特定し,シプチドと呼ばれる新しいビアリルを含むペプチドを特徴付けました.
科学分野:
- 生物化学
- 自然製品の生物合成
- 酵素学
背景:
- サイトクロームP450酵素 (P450s) は,天然産物バイオシンセシスの酸化クロスカップリング反応に不可欠です.
- P450は,特定のリボソーム合成および翻訳後の改変ペプチド (RiPP) でビアリルマクロサイクル結合を形成する.
- ビアリルを含むマクロサイクルRiPPの化学的多様性は,ほとんど研究されていない.
研究 の 目的:
- "サイプチド"と呼ばれるRiPPで多様なビアリル結合を生成するP450の能力を調査する.
- 新しいP450マクロサイクラスを発見し,その生成するビアリルを含むペプチド.
- バクテリアのゲノムに含まれるビアリルペプチドの 化学的空間を広げるため
主な方法:
- ホモロジーを用いたP450マクロサイクラスのゲノム採掘
- エシェリキア・コロイにおけるP450と前駆体ペプチドの異質共発
- 新しいビアリルを含むペプチドのNMR構造の決定とP450の生化学的特徴.
主要な成果:
- P450マクロサイクラスをコードする同種の生物合成遺伝子クラスター (BGCs) の19の新規群を特定した.
- バイアリルを含む3つの新しいペプチドの構造を決定した. ローゼヴェルチン (1), ルブリン (2), ラパルビン (3).
- 前例のない3つのバイアリル結合が確認された:Trp C-7'-to-His N-τ in 1,Trp C-7'-to-Tyr C-6 in 2,そしてTyr C-6-to-Trp N-1' in 3. 特定のP450は,緩やかな基板特異性を示した.
結論:
- P450はRiPPに多様なビアリル結合を生成し,シプチドの既知の化学的多様性を大幅に拡大する.
- 新しいP450とユニークなビアリル結合の発見は,複雑なペプチド構造の創造におけるその進化的役割を強調しています.
- この研究は,バクテリアのゲノムにコード化されたビアリルを含むペプチドのより広い範囲を探求するための道を開きます.
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