在多基抗生素生物合成中的酶催化螺旋乙形成
Oksana Bilyk1, Gabriel S Oliveira2, Rafaela M de Angelo3
1Department of Biochemistry, University of Cambridge, 80 Tennis Court Road, Cambridge CB2 1GA, United Kingdom.
研究人员发现了一种新型的螺旋环酶,该酶对于聚基生物合成中形成螺旋细胞至关重要. 这种酶对于产生氨酸和寡氨酸至关重要,其结构和催化机制现在已经被阐明.
科学领域:
- 生物化学
- 分子生物学
- 有机化学
背景情况:
- 聚胺是一种具有显著药用潜力的多样性天然产品.
- 螺旋乙 (螺旋乙) 形成是许多多基的生物合成中的关键和立体特异性步骤.
- 负责催化螺旋形成的酶在很大程度上仍未被描述.
研究的目的:
- 鉴定和描述在骨氨酸和寡氨酸生物合成中负责螺旋形成的酶.
- 阐明这种新型酶的结构和催化机制.
主要方法:
- 生物合成基因集群 (BGC) 的生物信息分析.
- 基因删除研究以评估假定循环酶基因的作用.
- 蛋白质净化和酶检测
- 进行X射线结晶学以确定酶结构.
- 针对位点的突变发生,以研究催化残留物.
主要成果:
- 分别确定了OssO和OlmO作为参与骨氨酸和寡氨酸生物合成的新型螺旋环.
- 删除olmO基因取消了寡素的产生,产生了螺旋缺陷的代谢物.
- 纯化OlmO具有催化活性,可以将前体转化为小素C.
- 晶体结构显示了OssO和OlmO的不同寻常的10链β桶折叠.
- 在酶腔内保存的极性残留对催化活性至关重要,这表明了一般的酸催化机制.
结论:
- 骨胺和寡胺生物合成中的螺旋基质形成由一种新型的酶,螺旋基质循环酶催化.
- 已识别的酶OssO和OlmO具有保留的β-桶结构,并采用一般的酸催化.
- 这一发现为聚基生物合成提供了基本的见解,并为酶工程开辟了道路.
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