JACS：通过非血红素铁（II）依赖性氧化酶脱羧酶揭示异腈的生成机制

先知报道

2022-03-16

异腈部分是一种富含电子的官能团，修饰从不同生命领域分离出来的各种生物活性天然产物。十多年来，异腈生物合成仅限于异腈合成酶，这是一个催化l-Trp/l-Tyr和核酮糖-5-磷酸之间缩合反应的酶家族。ScoE是一种非血红素铁（II）和α-酮戊二酸依赖性双加氧酶，它的发现证明了自然界中异腈装配的另一种途径。此前已有关于ScoE的生物化学、晶体学和计算研究报道，但异腈的形成机制仍不清楚。有鉴于此，美国加州大学的Wenjun Zhang等研究人员，通过非血红素铁（II）依赖性氧化酶脱羧酶揭示异腈的生成机制。

本文要点

1）研究人员采用了体外生物化学、化学合成、光谱技术和计算模拟，使研究人员能够提出异腈形成的合理分子机制。

2）研究结果表明，ScoE反应以（R）-3-（（羧甲基）氨基）丁酸的C5羟基化开始，生成1，1经历脱水，可能由Tyr96介导，以反式构型合成2。

3）（R） -3-异氰丁酸最终通过2的自由基脱羧生成，而不是该酶超家族采用的常见羟基化途径。

参考文献：

Antonio Del Rio Flores, et al. Probing the Mechanism of Isonitrile Formation by a Non-Heme Iron(II)-Dependent Oxidase/Decarboxylase. JACS, 2022.

DOI：10.1021/jacs.1c12891

https://pubs.acs.org/doi/10.1021/jacs.1c12891