アルボミシンのチオフルナース核の生物合成には,暗号的リン酸化による純脱水を触媒化する多用途酵素AbmGが必要である
Ziyang Zheng1, Richiro Ushimaru1,2,3,4, Takahiro Mori3,4
1Department of Chemistry, University of Texas at Austin, Austin, Texas 78712, United States.
研究者らは アルボミシン生物合成の重要なステップを明らかにし, 重要な中間物質が 5'-オクソ-4'-チオシチジンに変換される方法を詳細に説明しました. この発見により,抗生物質に不可欠なチオフラノース核の形成が明らかになった.
科学分野:
- 生物化学
- 微生物学
- 有機化学
背景:
- アルボミシンは,硫黄を含有した広範囲の活性を持つ核酸抗生物質です.
- アルボミシン生物合成の最初のステップは,CDPを4アヒドロキシ4チオチチジン5二酸化物の中間物質に変換するAbmM酵素を含む.
- この経路の次の段階は ほとんど不明でした
研究 の 目的:
- アルボミシン生物合成における4アヒドロキシ-4-チオシチジン5二酸化物中間物の運命を明らかにする.
- この中間物質の変換に責任のある酵素とメカニズムを特定する.
- アルボミシンにおけるチオフラノース核の形成を理解する.
主な方法:
- デフォスフォリレートされた中間物質とAbmG酵素を用いた生化学的測定
- AbmGの構造を決定するX線結晶学.
- AbmGのサイト指向型変異
- デュテラート基板を使ったメカニズム研究
主要な成果:
- AbmG酵素は,4アヒドロキシル群の二重リン酸化を催化し,その後C−O結合の分裂を起こす.
- この反応は5アヒドロキシ-4-チオシチジンを生成する.
- X線結晶学と突然変異は,C5脱プロトン化のための触媒基としてGlu188を特定した.
- 機理学的な研究では,C5でのプロR特異の脱プロトン化が明らかにされ,おそらくピロホスファートの除去と協調された.
結論:
- AbmGはライアス活性を持つユニークなヌクレオシドキナーゼとして作用し,脱水反応を完了します.
- この研究は,アルボミシン生物合成におけるチオフルナース核形成の新たなメカニズムを明らかにした.
- これらの重要な抗生物質の 生体合成を理解する上で 重要なギャップを埋めています
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