由于自由基S-腺苷甲硫氨酸(SAM)酶BlsE的参与,稻瘟菌素S的生物合成引起了人们的关注。BlsE最初被指定为自由基介导的氧化还原中性脱羧酶是不寻常的,因为该反应似乎没有生物合成目的,需要通过随后的羧化步骤逆转。此外,除BlsE外,迄今为止报道的所有其他自由基SAM脱羧酶本质上都是氧化性的。有鉴于此,美国得克萨斯大学奥斯汀分校的Hung-wen Liu、中国科学院上海有机化学研究所的周佳海、厦门大学的王斌举、西北农林科技大学的高锦明等研究人员,报道了自由基S-腺苷甲硫氨酸酶BlsE,在杀稻瘟菌素S生物合成过程中催化自由基介导的1,2-二醇脱水。
本文要点
1)研究人员对BlsE反应的仔细分析表明,BlsE不是一种脱羧酶,而是一种裂解酶,它催化胞糖基葡萄糖醛酸(CGA)脱水形成胞糖基-4′-酮基-3′-脱氧-d-葡萄糖醛酸,在体外可以快速非酶解脱羧。
2)底物同位素、氟化类似物的分析,以及基于BlsE·SAM(2.09)和BlsE·SAM·CGA(2.62)络合物的X射线晶体结构的计算模型表明,BlsE催化可能通过直接消除CGA C4′α-羟基烷基自由基中的水来进行,而不是C3′-羟基脱水前的1,2-迁移。
3)研究人员对BlsE的生物合成及其机制意义进行了讨论。
参考文献:
Yu-Hsuan Lee, et al. Radical S-Adenosyl Methionine Enzyme BlsE Catalyzes a Radical-Mediated 1,2-Diol Dehydration during the Biosynthesis of Blasticidin S. JACS, 2022.
DOI:10.1021/jacs.1c12010
https://pubs.acs.org/doi/10.1021/jacs.1c12010