如何形成復雜的聚酮化合物結構
聚酮化合物是一大類次級代謝產(chǎn)物,已成為現(xiàn)代醫(yī)學中不可或缺的。它們由稱為聚酮化合物的大量酶制成,其含有多個催化結構域,每個催化結構域可以以不同的方式改變聚酮化合物分子。
從分子主體分支出來的聚酮化合物側鏈表現(xiàn)出大量的結構多樣性,單靠聚酮化合物的作用無法解釋。然而,最近的研究表明,一類叫做巴豆酰輔酶A羧化酶還原酶(CCRs)的酶可能參與聚酮化合物的延伸。
德國薩爾布呂肯薩爾大學的RolfMüller和包括伊拉克庫爾德斯坦高野大學Schwan Rashid在內的國際研究團隊從細菌物種Streptomyces sp中分離出一種名為己基丙二酰輔酶A合酶的CCR 。JS360。
該團隊是第一個將與其底物結合的酶結晶,這種小分子加入到它催化的聚酮化合物中。然后,他們使用X射線衍射確定其原子級細節(jié)的結構,準確顯示酶如何結合其底物。他們的研究結果發(fā)表在 Nature Chemical Biology上。
該研究還鑒定了兩個氨基酸殘基,其負責酶對底物的特異性。
通過產(chǎn)生酶的突變形式,研究人員還表明,這兩個殘基對于結合二氧化碳是至關重要的,二氧化碳是擴展聚酮化合物所必需的。
“我們的研究結果可能會導致有意改變和改善聚酮化合物用于臨床應用的方法,”Müller說,“我們現(xiàn)在正在進行酶的機械和突變研究。”
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