王健博博士課題組最新研究成果在《美國(guó)化學(xué)會(huì)志》發(fā)表
近日，化學(xué)化工學(xué)院王健博教授課題組在P450酶催化硫氧化機(jī)理的研究取得了新的研究進(jìn)展，相關(guān)成果發(fā)表在《美國(guó)化學(xué)會(huì)志》（Journal of the American Chemical Society）上，相關(guān)鏈接：https://pubs.acs.org/doi/10.1021/jacs.9b13061。
細(xì)胞色素P450酶是一類功能強(qiáng)大的氧化酶，其可以立體選擇性催化碳?xì)?/span>羥基化，烯烴環(huán)氧化，硫氧化等多種反應(yīng)。由于在其催化循環(huán)中會(huì)涉及到活性中心血紅素的多種氧化狀態(tài)，這就引發(fā)了一個(gè)問題，是存在多種活性中間體催化不同反應(yīng)，還是只有一種通用的活性中間體催化所有的氧化反應(yīng)？本工作以P450催化不對(duì)稱硫氧化和碳?xì)滏I羥化為模式反應(yīng)，以剛性底物硫代色滿-4-酮和1-四氫萘酮為化學(xué)探針，首先通過定向進(jìn)化的方法，分別獲得了具有單一立體選擇性以及高活性催化模式反應(yīng)的突變體，然后通過比較了硫氧化突變體催化羥化反應(yīng)以及羥化反應(yīng)突變體催化硫氧化反應(yīng)的活性和立體選擇性，發(fā)現(xiàn)其中的差異，由此提出假設(shè)存在不同活性中間體催化這兩種反應(yīng)。接著通過以往工作以及過氧化氫酶的實(shí)驗(yàn)排除掉兩種可能性的中間體，最后通過計(jì)算建模的方式確認(rèn)在這兩類反應(yīng)中唯有血紅素-Fe(IV)=O（Cpd Ⅰ）是催化這兩類反應(yīng)的活性中間體。該研究結(jié)果進(jìn)一步闡明了P450催化硫氧化的機(jī)理，同時(shí)對(duì)于P450類蛋白的定向進(jìn)化改造提供了有效的理論和實(shí)際指導(dǎo)。
該項(xiàng)成果湖南師范大學(xué)為第一單位，王健博教授為一作和通訊，博士研究生黃群為并列一作，廈門大學(xué)王斌舉教授以及德國(guó)馬普煤炭所Manfred Reetz教授為共同通訊作者。
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