Chem.Biol. | Gephyronic Acid 聚酮合成酶中烯烃重排的分子基础 ACS-LiangZhangLab
聚酮合成酶（PKS）产生大量具有生物活性和化学多样性的化合物。细菌洪荒大教父模块化I型PKS是最通用的类型之一，因为每个恨锁金瓶模块包含一组不同的催化结构域，分别负责在聚酮中间体的伸长和改性过程中的单个步骤。在顺式AT通路中，每个模块至少包括酮合酶(KS)、酰基转移酶(AT)和酰基载体蛋白(ACP)太阳公主，而在反式AT通路中，单独的AT多肽向所有模块传递共同的构建块。模块还可以包含一个或多个修饰结构域，例如酮还原酶(KR)、脱水酶(DH)、O-甲基转移酶(OMT)、C-甲基转移酶(CMT)和烯醇还原酶(ER)。DH结构域通过3-羟基的同步消除生成2-烯基硫酯中间体，使得烯烃最终可以在聚酮结构的偶数至奇数位置生成。DHs以3-羟基底物的严格立体特异性而著称，这与产物双键的几何结构相关。尽管几种I型PKS DH具有高分辨率的晶体结构，但底物特异性和产品选择性的结构基础仍不清楚圣光使者 。
本文作者报道了真核蛋白质合成抑制剂Gephyronic acid的PKS途径中非典型脱水酶（DH）结构域的特征徐梵溪 。后利用模拟的合成底物库，通过LC-MS分析探讨了GphF DH1的反应历程、立体特异性和对非天然底物的耐受性我的超级情人。研究建立了GphF DH1作为双功能脱水酶/异构酶，它安装奇偶双键，并产生与异丁烯基端基Gephyronic acid一致的产物。研究还揭示了GphF DH1在催化翻转天然底物方面存在一个意外的C2异构酶功能。
另外，作者通过GphF DH1的1.55?晶体结构指导突变实验，以阐明关键氨基酸在多步DH1催化中的作用，最终确定亮氨酸和酪氨酸侧链的关键功能——参与异构化。
总之，GphF DH1是PKS系统中DH和DH样结构域的多功能性的新颖添加物，扩展了由这些引人注目的酶催化的反应的广度。生物化学表征和晶体结构共同阐明了PKS DHs中二级功能的分子要求。底物结构和与His1735 / Asp1898催化二元体相邻的Leu1744和Tyr1856的排列均在脱水后控制异构化。展红绫这些实验的结果促进了CurK DH的异构化变体的合理工程化4u88，代表了向PKS工程迈出了更细致的一步。由于PKS DHs的整体折叠和一般催化机制是高度保守的，我们预期通过对天然DH底物特异性的活性位点的细微改变宋伟龙，以类似于GphF DH1的方式驱动额外的次级功能，如用于脱水酶-环化酶Amb DH3。
20181212