【科學網】環氧水解酶結構和位點選擇性開環研究獲進展
中國科學院南海海洋研究所熱帶海洋生物資源與生態重點實驗室海洋微生物代謝工程與生物合成研究團隊在環氧水解酶結構和位點選擇性開環研究方面取得新進展。相關研究10月1日發表于《生物化學雜志》。
環氧水解酶（EH）能夠選擇性催化環氧化物的不對稱水解反應，根據親核進攻位點的不同可產生構型不同的手性鄰二醇。因此，研究EH位點選擇性開環機理在天然產物生物合成和手性藥物有機合成中具有重要意義。
研究團隊前期發現來自于kinamycin生物合成基因簇的α/β家族EH Alp1U 可催化fluostatin（FST）類天然產物FST C (1) 環氧開環，但不具備開環位點選擇性，可得到兩種環氧開環產物。該研究通過多種譜學、化學衍生和理論計算確定了兩種環氧開環產物1a和1b的立體構型，分別對應于在FST C (1) 的C2位和C3位環氧開環。
研究人員通過Alp1U蛋白晶體結構解析發現了一種由三個氨基酸殘基W186/W187/Y247組成的環氧氧負離子結合口袋，與傳統的環氧水解酶中兩個氨基酸組成的Y/Y環氧氧負離子結合口袋明顯不同。有趣的是，對這種非典型環氧氧負離子結合口袋進行定點突變后得到了高度位點選擇性的突變體Y247F（C3位開環產物1b占98%）和W187F/Y247F（C2位開環產物1a占94%）。最后通過解析這兩種突變體分別與FST C (1)的復合物晶體結構，解釋了位點選擇性開環催化機制。
該研究有助于在分子層面提升環氧水解酶反應位點選擇性的認識。
相關論文信息：https://doi.org/10.1074/jbc.RA120.015563
