【Nat. Catal.】Diels-aldase的催化机理及分子内到分子外产物选择性逆转

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Diels-Alder反应在合成中具有重要的价值,近年来发现了能够催化DA反应的酶,即Diels-AlderasesDAases)。例如,广泛存在于真菌天然产物生物合成中的双环八氢萘核被认为是由酶催化的分子内Diels-AlderIMDA)反应形成的。日本静冈大学Kenji Watanabe课题组在前期研究中报道了CghA是一种负责真菌次级代谢物Sch210972的双环八肽核形成的Diels-aldase

图片来源:Nat. Catal.

 

近期,他们获得了CghA与产物复合物的晶体结构,其分辨率为2.0 Å。该结构是目前已鉴定的第二个真核生物Diels-Alderases蛋白晶体结构。


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利用定点突变结合动力学表征以及计算分析,获得了CghA的关键催化残基。


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此外,还提出了可能的催化机制。


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有趣的是,通过理性设计获得CghA突变体能够优先催化能量上不受欢迎的exo加成产物的形成。


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总之,这项工作扩展了我们对能够催化立体选择性Diels-Alder反应的天然酶类的知识和理解,并为开发在各种生物/合成应用中潜在有用的酶铺平了道路。


参考文献:Catalytic mechanism and endo-to-exo selectivity reversion of anoctalin-forming natural Diels–Alderase

Nat. Catal. 10.1038/s41929-021-00577-2

原文作者:Michio Sato, Shinji Kishimoto, Mamoru Yokoyama, Cooper S. Jamieson,Kazuto Narita, Naoya Maeda, Kodai Hara, Hiroshi Hashimoto, Yuta Tsunematsu,Kendall N. Houk, Yi Tang and Kenji Watanabe✉


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