在 (+) - 阿尔法 - 皮宁氧化过程中通过细胞染色体P450camcam的分子识别
Stephen G Bell1, Xuehui Chen, Rebecca J Sowden
1Department of Chemistry, Inorganic Chemistry Laboratory, University of Oxford, South Parks Road, UK.
Journal of the American Chemical Society
|January 16, 2003
概括
研究人员设计了细胞染色体P450 (((cam) 以选择性氧化 (+) -α-pinene,一种用于香料中的单烯. 突变物增强了 (+) - α - 烯的结合和氧化,产生了诸如 (+) - cis - 烯醇和潜在的 (+) - 烯等有价值的化合物.
科学领域:
- 生物化学 生物化学
- 酶工程是什么? 酶工程是什么?
- 有机化学 有机化学
背景情况:
- (+) -α-Pinene衍生物是植物精油中发现的有价值的芳香和风味化合物.
- 来自Pseudomonas putida的细胞染色体P450 (((cam) 自然氧化 (+) - 坎.
- 了解P450酶-基质相互作用是有针对性的生物催化剂的关键.
研究的目的:
- 为了设计P450(cam) 选择性氧化 (+) -α-pinene.
- 为了增强 (+) - α-皮的结合亲和力和催化速率.
- 研究结构-功能关系,以提高酶选择性.
主要方法:
- 活动部位残留物P450 (Y96F,F87A/L/W,V247L,L244A) 的位点定向突变发生.
- 野生类型和突变酶的酶动力学和产品分析与 (+) - 阿尔法 - 皮.
- 工程P450变异体的X射线晶体学与 (+) -α-皮结合.
主要成果:
- 与野生类型相比,突变者表现出显著增强的 (+) - α-pinene结合和氧化率.
- 该Y96F/V247L突变物获得了70%的野生类型珀氧化率 (+) - α-皮.
- (+) -cis-Verbenol是主要产品,工程突变显示出更好的选择性 (高达86%).
结论:
- 蛋白质工程可以量身定制P450 (((cam) 以有效氧化 (+) -α-pinene到有价值的衍生物.
- 结构洞察力揭示了影响产品分销的基质结合方向.
- 在酶工程中实现高选择性是由于动态的酶基质相互作用而带来的挑战.
