精子特异性CYP90J可使双类生物合成和微生物产生氨基
Xue-Hui Dai1,2,3, Jiang-Ming Zhu1,2,3, Guang-Yi Wang1,3
1Laboratory of Synthetic Biology, State Key Laboratory of Plant Trait Design, CAS Center for Excellence in Molecular Plant Sciences, Institute of Plant Physiology and Ecology, Chinese Academy of Sciences, Shanghai, China.
研究人员确定CYP90J酶是双类生物合成的关键,使金科双类的产生成为可能. 在大肠杆菌中设计这些途径为治疗双类药物开发提供了一个新的平台.
科学领域:
- 植物生物化学
- 自然产品的生物合成
- 酶催化
背景情况:
- 与单体黄类药物相比,双黄类药物对神经退行性疾病具有较高的临床活性.
- 植物中黄二聚化的生物合成途径和酶机制尚不清楚.
研究的目的:
- 确定负责双胺生物合成的酶.
- 阐明双天然产品合成中的分子间C-C键形成机制.
- 设计一种用于生产双黄的微生物平台.
主要方法:
- 鉴定和表征CYP90J体系中的基因组.
- 对CYP90J和相关酶的基因分析.
- 分子动力学和QM/MM模拟以研究二元化机制.
- 对E.大肠杆菌进行代谢工程,以产生新的amintoflavone.
主要成果:
- 鉴定出精子特异性CYP90J酶是双类生物合成的关键催化剂.
- 与O- 甲基转移酶一起,CYP90Js负责银杏二黄素的产生.
- 基因因到氨基的区域选择性二分化是由固体和电子因素驱动的,并提出了由血红素诱导的二基合机制.
- 工程化的大肠杆菌产生了4.75毫克/升的氨基黄.
结论:
- 发现CYP90Js为长期存在的黄二元化问题提供了关键的洞察力.
- 这项研究为制造具有治疗意义的双类药物建立了一个有前途的生物技术平台.
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