ï»? 闆锋檽鍏夊洟闃熸彮绀烘鐗╂潵婧愬垎瀛愰棿Diels-Alder鍙嶅簲閰剁殑鑷劧婕斿寲濂ョ --鐢熺墿鏈夋満涓庡垎瀛愬伐绋嬫暀鑲查儴閲嶇偣瀹為獙瀹?

伊人直播

设为首页 加入收è—
您所在的ä½ç½®ï¼šé›·æ™“光团队æ­ç¤ºæ¤ç‰©æ¥æºåˆ†å­é—´Diels-Alderå应酶的自然演化奥秘 > 实验室新é—?/a> > 首页

实验室新�/h4>

雷晓光团队æ­ç¤ºæ¤ç‰©æ¥æºåˆ†å­é—´Diels-Alderå应酶的自然演化奥秘

作者：     æ¥æºï¼?nbsp;    å‘布日期:2024-03-23

　　æ¤ç‰©æ¥æºçš„天然产物通常是æ¤ç‰©çš„次级代谢产物，这些次级代谢产物既是调控æ¤ç‰©ç”Ÿé•¿å‘育的信å·åˆ†å­ï¼Œåˆå¯ä»¥é€šè¿‡ä¸ŽçŽ¯å¢ƒçš„相互作用æ¥æ高æ¤ç‰©ç”Ÿå­˜å’ŒæŠµæŠ—外界压力的能力。æ¤ç‰©ä¹‹æ‰€ä»¥èƒ½å¤Ÿäº§ç”ŸåŒ–学结构异常多样ã€ä¸°å¯Œçš„次级代谢产物，是因为æ¤ç‰©ä½“内存在大é‡çš„催化å应酶，帮助快速ã€é«˜æ•ˆåœ°åˆæˆç›¸å…³æœ‰æœºå°åˆ†å­ã€‚因此，æ¤ç‰©è¢«è®¤ä¸ºæ˜¯è‡ªç„¶ç•Œä¸­â€œæœ€ä¼Ÿå¤§çš„化学家â€ã€‚但是，æ¤ç‰©ä¸­ç”Ÿç‰©åˆæˆé…¶ç©¶ç«Ÿæ˜¯å¦‚何通过自然演化æ¥èŽ·å¾—机制独特的催化活性一直以æ¥éƒ½æ˜¯æ²¡æœ‰è¢«å®Œæ•´å›žç­”çš„é‡è¦ç§‘学问题ã€?/span>

 

　　Diels-Alder（D-A）å应，作为有机åˆæˆé¢†åŸŸä¸­é‡è¦çš„人åå应，一直以其独特的地ä½åœ¨å¤©ç„¶äº§ç‰©çš„å…¨åˆæˆä¸­å‘挥ç€é‡è¦çš„作用。鉴于其广泛的应用å‰æ™¯å’Œæ·±è¿œå½±å“，从自然界中探寻能够催化D-Aå应的酶（D-A酶）已æˆä¸ºç”Ÿç‰©åˆæˆé¢†åŸŸçš„研究焦点之一。在当å‰çš„生物åˆæˆé¢†åŸŸä¸­ï¼Œç ”究者们正致力于挖掘自然界中潜è—çš„D-A酶资æºï¼Œä»¥æœŸé€šè¿‡é…¶å‚¬åŒ–手段实现D-Aå应的高效ã€ç»¿è‰²åˆæˆã€?/span>

 

　　在目å‰å·²çŸ¥çš„D-A酶中，ä¸åŒåŠŸèƒ½çš„D-A酶在åºåˆ—和结构上缺ä¹æ˜Žæ˜¾çš„ä¿å®ˆæ€§ã€‚这一特性使得新颖D-A酶的鉴定工作å˜å¾—尤为困难，特别是对于那些æºè‡ªæ¤ç‰©çš„D-A酶而言，其鉴定难度更是æˆå€å¢žåŠ ã€‚因此，对D-A酶演化机制的深入研究显得尤为迫切，这将有望æ­å¼€è‡ªç„¶ç•Œâ€œåˆ›é€ â€è¿™ç±»é…¶çš„神秘é¢çº±ã€?/span>

 

　　在实验室的å‰æœŸæŽ¢ç´¢ä¸­ï¼Œé›·æ™“光课题组首次在éžæ¨¡å¼æ¤ç‰©ç™½æ¡‘中鉴别出两ç§å…·æœ‰ä¸åŒendo/exo选择性的分å­é—´D-A酶，并对这些酶的催化机制进行了详尽而系统的研究，相关æˆæžœå·²ç›¸ç»§å‘表在《自然·化学》和《自然·催化》等期刊上（Nature Chemistry 2020, 12, 620â€?28; Nature Catalysis 2021, 4, 1059â€?069）。基于这些å‰æœŸçš„研究，该团队进一步观察到，æ¥æºäºŽæ¡‘科æ¤ç‰©çš„分å­é—´D-Aé…¶MaDA与二烯体åˆæˆé…¶MaMO在åºåˆ—和结构上展现出了显著的相似性，两者å‡å½’属于FADå¶è”氧化酶家æ—中的类BBE酶亚家æ—。然而，令人惊奇的是，尽管大多数类BBE家æ—的酶主è¦å‚¬åŒ–氧化å应，但D-Aé…¶å´å‚¬åŒ–éžæ°§åŒ–å应，这一特性暗示MaDA酶很å¯èƒ½æ˜¯è¯¥å®¶æ—中一个具有新功能化的æˆå‘˜ã€‚这点引å‘了研究者的浓厚兴趣ã€?/span>

 

　　

　　å›?，首例æ¤ç‰©æ¥æºåˆ†å­é—´D-Aå应酶的å‘现

 

　　为深入探索D-A酶的自然演化起æºå’Œæœºåˆ¶ï¼Œé›·æ™“光教授团队采用了一系列技术手段，包括祖先åºåˆ—é‡å»ºã€ç”Ÿç‰©ä¿¡æ¯å­¦æŒ–掘ã€ç»“构生物学ã€é…¶å­¦ã€åˆ†å­åŠ¨åŠ›å­¦æ¨¡æ‹Ÿä»¥åŠå®šç‚¹è¯±å˜å®žéªŒç­‰ï¼Œå…¨é¢è€Œç³»ç»Ÿåœ°æ­ç¤ºäº†æ¡‘树中FADä¾èµ–的氧化环化酶演化为D-A酶和其功能相关的二烯体åˆæˆé…¶çš„历程。研究团队ä¸ä»…é˜æ˜Žäº†è¿™ä¸€æ¼”化过程中的具体机制，还鉴定了å‚与功能转å˜çš„关键的残基çªå˜ï¼ŒåŒæ—¶æ­ç¤ºäº†é…¶åŠŸèƒ½è½¬å˜è¿‡ç¨‹ä¸­åº•ç‰©çš„微妙调整以适应功能转å˜çš„å¯èƒ½æœºåˆ¶ã€?/span>

 

　　

　　å›?，D-A酶的结构ã€æ´»æ€§å£è¢‹å’Œå…³é”®çªå˜æ®‹åŸº

 

　　

　　å›?，FADä¾èµ–的氧化环化酶演化为D-A酶的模型

 

　　该工作以“The evolutionary origin of naturally occurring intermolecular Diels-Alderases from Morus albaâ€ä¸ºé¢˜ï¼Œåœ¨ã€ŠNature Communications》期刊上å‘表（DOI: 10.1038/s41467-024-46845-0）。自1928å¹´Diels-Alderå应被首次报é“以æ¥ï¼Œå°½ç®¡ä¼—多科学家在过去的几å年里致力于对该å应的生物åˆæˆé…¶è¿›è¡Œæ·±å…¥çš„挖掘和鉴定，但所å‘现的D-A酶数é‡ä»ç„¶å¯¥å¯¥æ— å‡ ã€‚这项关于D-A酶演化机制的é‡è¦ç ”究为未æ¥D-A酶的挖掘和改造æ供了新的æ€è·¯å’Œæ–¹å‘，为生物åˆæˆå’ŒåŒ–å­¦åˆæˆé¢†åŸŸçš„å‘展注入新的活力。åŒæ—¶è¯¥ç ”究也为深入ç†è§£æ¤ç‰©å¤©ç„¶äº§ç‰©çš„生物åˆæˆé€”径与自然进化æ供了é‡è¦æ€è·¯ã€?/span>

 

　　

 

　　北京大学化学与分å­å·¥ç¨‹å­¦é™¢ã€åŒ—å¤?清åŽç”Ÿå‘½ç§‘å­¦è”åˆä¸­å¿ƒé›·æ™“光教授和团队中高磊特è˜å‰¯ç ”究员为论文的共åŒé€šè®¯ä½œè€…。北京大学雷晓光课题组åšå£«ç”Ÿä¸çªå’Œéƒ­å¿µæ˜•ä¸ºå…±åŒç¬¬ä¸€ä½œè€…；范俊è特è˜å‰¯ç ”究员ã€å´ä¸œå±±ã€æ¨å†›ä»¥åŠç¾Žå›½ä¸œåŒ—大学ç¿ç»ç§‘教授和其研究生Michelle McKee也å‚与了相关研究工作。相关生物信æ¯å­¦åˆ†æžå’Œè®¡ç®—化学在北京大学高性能计算平å°ä¸Šå®Œæˆã€‚该研究得到了国家é‡ç‚¹ç ”å‘计划ã€å›½å®¶è‡ªç„¶ç§‘学基金委员会ã€åŒ—京分å­ç§‘学国家研究中心ã€åŒ—å¤?清åŽç”Ÿå‘½ç§‘å­¦è”åˆç ”究中心ã€æ–°åŸºçŸ³åŸºé‡‘会等项目和å•ä½çš„资助ã€?/span>

　　

　　原文链接�a href="//www.nature.com/articles/s41467-024-46845-0" style="margin: 0px; padding: 0px; -webkit-font-smoothing: subpixel-antialiased; outline: none; text-decoration-line: none; color: rgb(19, 19, 19);">//www.nature.com/articles/s41467-024-46845-0

 

上一篇： 没有äº?     ä¸‹ä¸€ç¯‡ï¼šéƒ­é›ªå³°è¯¾é¢˜ç»„在界é¢ä¿®é¥°ç ”究中å–å¾—æ–°è¿›å±?/a>>>> 返回首页
@ 版æƒæ‰€æœ?è¿è€…å¿…ç©?/br>è”系方å¼:北京市海淀区æˆåºœè·¯202å?北京大学化学与分å­å·¥ç¨‹å­¦é™¢ï¼Œé‚®ç¼–:100871
电è¯ï¼?10ï¼?275ï¼?248；传真：010ï¼?275ï¼?708