微生物代謝國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室在酶催化分子機(jī)制研究方面取得重要進(jìn)展
?????? 近日，化學(xué)領(lǐng)域著名國際期刊《Angewandte Chemie International Edition》在線發(fā)表了上海交通大學(xué)生命科學(xué)技術(shù)學(xué)院、微生物代謝國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室林雙君課題組在微生物次級代謝分子機(jī)制研究方面的重要成果《Stereospecific Biosynthesis of β-Methyltryptophan from L-Tryptophan Features a Stereochemical Switch》(http://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/anie.201306255/full）。
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?????? 自然界中許多生物活性次級代謝產(chǎn)物含有β-甲基氨基酸單元，該結(jié)構(gòu)單元對這些化合物的生物活性有著重要的影響。一些次級代謝產(chǎn)物含有(3S)-β-甲基色氨酸，而另一些卻含有(3R)-β-甲基色氨酸，針對這一立體化學(xué)現(xiàn)象，林雙君研究員帶領(lǐng)研究小組分別克隆了含有(3S)-β-甲基色氨酸結(jié)構(gòu)單元的海洋霉素和據(jù)報(bào)道源于(3R)-β-甲基色氨酸的鏈黑菌素的生物合成基因簇。經(jīng)過四年的不懈努力，通過體外生物化學(xué)表征、異源宿主生產(chǎn)、蛋白定點(diǎn)突變并結(jié)合同位素標(biāo)記等化學(xué)、酶學(xué)和分子生物學(xué)研究，在分子水平上解析了(3S)-β-甲基色氨酸和(3R)-β-甲基色氨酸形成的酶學(xué)機(jī)制。研究同時(shí)發(fā)現(xiàn)該機(jī)制在微生物次級代謝產(chǎn)物中的普遍存在性，闡明了新的異構(gòu)化酶調(diào)控(3S)-構(gòu)型形成的分子機(jī)制。
?????? 該研究不僅解開了自然界中兩種構(gòu)型的β-甲基色氨酸次級代謝產(chǎn)物形成的謎團(tuán)，同時(shí)為定向合成β-甲基色氨酸和挖掘含有β-甲基色氨酸結(jié)構(gòu)單元的天然產(chǎn)物提供了工具。
?????? 本研究得到國家自然科學(xué)基金（21372154，31121064）和973課題（2010CB833805）及教育部項(xiàng)目（311018）的資助。
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