如何形成復(fù)雜的聚酮化合物結(jié)構(gòu)

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(xué)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(gè)催化結(jié)構(gòu)域，每個(gè)催化結(jié)構(gòu)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(cè)鏈表現(xiàn)出大量的結(jié)構(gòu)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(xué)的RolfMüller和包括伊拉克庫爾德斯坦高野大學(xué)Schwan Rashid在內(nèi)的國際研究團(tuán)隊(duì)從細(xì)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(tuán)隊(duì)是第一個(gè)將與其底物結(jié)合的酶結(jié)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(xì)節(jié)的結(jié)構(gòu)，準(zhǔn)確顯示酶如何結(jié)合其底物。他們的研究結(jié)果發(fā)表在 Nature Chemical Biology上。

該研究還鑒定了兩個(gè)氨基酸殘基，其負(fù)責(zé)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(gè)殘基對于結(jié)合二氧化碳是至關(guān)重要的，二氧化碳是擴(kuò)展聚酮化合物所必需的。

“我們的研究結(jié)果可能會導(dǎo)致有意改變和改善聚酮化合物用于臨床應(yīng)用的方法，”Müller說，“我們現(xiàn)在正在進(jìn)行酶的機(jī)械和突變研究。”

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