由P450酶和氧化还原合作伙伴之间的替代相互作用产生的新反应和产品
Wei Zhang1, Yi Liu, Jinyong Yan
1CAS Key Laboratory of Biofuels, and Shandong Provincial Key Laboratory of Energy Genetics, Qingdao Institute of Bioenergy and Bioprocess Technology, Chinese Academy of Sciences , Qingdao, Shandong 266101, China.
反氧化合作伙伴可以改变细胞染色体P450酶活性. MycG (细胞染色体P450) 催化了与自由减少酶域的非自然N-脱甲基化,但只有生理氧化物在融合时发生,揭示了伴侣相互作用调节P450催化.
科学领域:
- 生物化学 生物化学
- 酶学 是一种酶学.
- 有机化学 有机化学
背景情况:
- 细胞染色体P450酶是各种反应的关键生物催化剂,包括选择性C-H功能化.
- 替代氧化还原合作伙伴通常用于重建P450活性,假设它们不会影响酶功能.
- 氧化还原合作伙伴选择对P450催化结果的影响仍然是一个需要进一步研究的领域.
研究的目的:
- 调查不同氧化还原伙伴配置对P450酶MycG.选择性的催化活性的影响.
- 挑战目前普遍认为氧化还原合作伙伴不会影响P450反应结果的假设.
- 通过工程蛋白-蛋白相互作用来探索调节P450催化剂的潜力.
主要方法:
- 使用MycG,一个P450单氧化酶,与mycinamicin基质.
- 使用自由Rhodococcus减少酶域 (RhFRED) 和工程混合减少酶 (RhFRED-Fdx) 重建了MycG活性.
- 比较了MycG与自由与融合还原酶域的催化结果.
主要成果:
- 当与自由的RhFRED或RhFRED-Fdx合作时,MycG催化了非自然N-脱甲基的mycinamicin基质.
- 当MycG与RhFRED或RhFRED-Fdx融合时,它完全介导了生理性氧化和环氧化.
- 减少酶伴侣的物理关联状态显著改变了MycG的催化能力.
结论:
- 氧化还原伙伴和P450酶之间的相互作用可以深刻调节它们的催化活性和选择性.
- 工程蛋白与蛋白相互作用提供了一种新的策略,可以将P450生物催化转向所需的合成转化.
- 这些发现挑战了对氧化还原合作伙伴作为P450介导反应中被动促进者的简单观点.
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