功能和结构研究的埃斯佩拉米辛硫酶和进展向了解Enediyne核心生物合成的进步
Erome D Hankore1, Mitchell D Miller2, Abigael J Kosgei2
1Pharmaceutical Sciences Department, University of Kentucky, 789 South Limestone, Lexington, Kentucky 40506, United States.
氨酸化酶 (TEs) 从聚基化合成酶 (PKSEs) 释放聚烯前体,以产生强效的抗瘤化合物. 结构和生化研究揭示了一个关键的催化残留物,Glu68,对于聚释放和enediyne生物合成至关重要.
科学领域:
- 自然产品生物合成 自然产品生物合成
- 结构生物学 结构生物学
- 酶催化酶的催化作用
背景情况:
- 恩迪因是具有显著抗瘤和抗菌作用的强效天然产品.
- 它们的生物合成涉及由代型I多基合成酶 (PKSEs) 合成的线性聚前体.
- 一个关键的步骤是通过离散的铁酶 (TE) 释放这种聚烯前体.
研究的目的:
- 阐明恩氨基化酶 (TE) 调解聚前体生产的机制.
- 确定PKSEs和TE在enediyne生物合成中的相互作用的结构基础.
- 为了确定参与TE介导的聚前体释放的关键催化残留物.
主要方法:
- 采用X射线晶体学来解决野生类型和突变性ENEDYNE TEs的结构.
- 用于检测特定氨基酸残留的功能,使用了局部导向的突变发生.
- 进行了PKSEs和TE的异质共表达,以及体外活性试验.
主要成果:
- 确定了野生型EspE7和与脂肪基-CoA连接体复合的EspE7突变体的晶体结构.
- 结构和生化数据强烈暗示Glu68在EspE7中作为一个关键的催化残留物.
- PKSE和TE的组合产生了1,3,5,7,9,11,13-五甲乙烯 (1) 作为主要产品,支持其作为唯一前体的作用.
结论:
- 埃内迪尼TEs可能通过水解机制起作用,类似于Pseudomonas sp. 4-HB-CoA TE,其中Glu68是关键的.
- 这些发现提供了强有力的证据,表明在enediyne TEs.中保留了催化机制.
- 1,3,5,7,9,11,13-pentadecaheptaene (1) 被证实是所有enediyne核心的通用前体.
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