抗生素原形:在阿比索米辛生物合成过程中选择性形成螺旋酸盐

科学领域:

• 自然产品生物合成 自然产品生物合成
• 酶学 是一种酶学.
• 有机化学 有机化学

背景情况:

• 阿比索米辛是具有抗菌,抗瘤和抗病毒功能的生物活性天然产品.
• 它们的生物合成涉及一种酶催化的分子内迪尔斯-阿尔德反应,形成一个螺旋酸盐核.
• 这种反应可以通过两个立体化学路径进行,在C15旋心产生不同配置的产物.

研究的目的:

• 调查控制螺旋酸盐形成的迪尔斯-阿尔德反应中的立体选择性因素.
• 阐明在螺旋酸酸盐循环 AbyU 和 AbmU 中立体化学控制的分子决定因素.
• 了解酶和基质如何影响天然产品生物合成的立体化学结果.

主要方法:

• 对螺旋氨酸酸循环酶 AbyU 和 AbmU 的净化和酶定量.
• 使用合成基质类似物来探测酶-基质相互作用.
• 进行X射线结晶学和分子动力学模拟,以确定酶结构和动力学.
• 基质结合亲和力和酶反应性的评估.

主要成果:

• 迪尔斯-阿尔德循环加法中的立体选择性是由酶和基质特征的组合所支配的.
• 一种阿基拉基底被酶成功地循环转化为螺旋环产品的单个反体.
• 结构和动态分析确定了在AbyU和AbmU中负责立体化学控制的特定分子决定因素.

结论:

• 这项研究提供了详细的洞察力,了解了在阿比索米辛生物合成中的立体化学控制背后的分子机制.
• 这些发现对于理解和设计用于合成复杂自然产品的生物催化剂至关重要.
• 已识别的分子决定因素为合理设计具有定制立体选择性的新型酶提供了潜在的目标.