在BispyrrolidinoindolineDiketopiperazineAlkaloid生物合成中P450介导的双循环机制
Yeqing Du1,2, Guangzheng Wei1,2, Tai-Ping Zhou3
1State Key Laboratory of Microbial Metabolism and School of Life Sciences and Biotechnology, Shanghai Jiao Tong University, Shanghai 200240, China.
研究人员发现了比斯皮罗利迪诺因多林-二基托皮佩拉зин (BPI-DKP) 类生物合成的新机制. 一个P450酶使用独特的双根和单电子转移级联,而不是双根合,以创建复杂的BPI-DKP支架.
科学领域:
- 自然产品生物合成
- 酵素学
- 有机化学
背景情况:
- 比斯皮罗利迪诺因多林-二基托皮佩拉辛 (BPI-DKP) 是由自然产品的复杂生物活性化物.
- 它们的生物合成涉及P450介导的二基多酶 (DKPs) 的氧化二聚化,但该机制和立体化学以前是未知的.
研究的目的:
- 阐明TtpB1的分子机制和立体化学细节,这是一种负责BPI-DKP支架形成的P450双酶.
- 挑战BPI-DKP生物合成的现有双根合假设.
主要方法:
- 综合结构,生化和计算研究,包括分子动力学和QM/MM计算.
- 描述TtpB1的催化级联和中间形成.
主要成果:
- 该研究揭示了一种涉及N中心的DKP基生成,循环转化为C3基中间体,第二个DKP基添加,以及SET驱动的循环转化.
- 这种双根和SET驱动的路径不同于假设的双根合.
- 基质形态动态被证明可以强制执行C2-对称BPI-DKP核心的立体化学忠实性.
结论:
- 这些发现为BPI-DKP合成酶提供了第一个结构导向的机制阐释.
- 这项研究揭示了天然产品二聚体形成的前所未有的生物合成多功能性.
- 这些结果为酶工程和生物模拟合成药理重要BPI-DKP类树脂奠定了基础.
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