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天津产业生物所等在β-氨基酸脱氢酶催化机理及革新应用方面取得新停顿
  宣布时候:2021-03-03    供稿局部:

  手性β-氨基酸不只是天然化合物中的主要构成局部,并且是分解很多药物份子的主要砌块。从原子经济性和对环境的影响考量,氨基酸脱氢酶(AADHs)作为生物催化剂在手性氨基酸的错误称分解中具备庞大潜力。但是,与被普遍学习的α-AADHs比拟,今朝β-AADH家属中的已知成员只要l-赤式-3,5-二氨基己酸脱氢酶(3,5-DAHDH),且不相干晶体布局和催化机理方面的学习报道,对其分解手性β-氨基酸的应用斥地也很是有限。 

  中国学习院天津产业生物所朱敦明学习员、吴洽庆学习员率领的团队与盛翔学习员及中国学习院深圳进步前辈院周佳海学习员等团队协作,展开了来历于Candidatus Cloacamonas acidaminovorans3,5-DAHDH3,5-DAHDHcca)的晶体布局、催化机理及革新应用学习。功效标明,3,5-DAHDHccaα-AADHs晶体布局比拟有很大的差别。3,5-DAHDHcca的完全催化功效单位是同源二聚体,且活性中间刚好位于两个亚基聚合的地区;而α-AADHs单亚基便可完成催化。经由过程量子化学计较及定点渐变学习,一方面临该酶的底物连系形式和催化机制有了加倍深切的领会,确证了关头的底物辨认和催化位点;另外一方面,也为前期卵白感性设计供给了很是无力的指点。经由过程从头构建NADPH酰胺基团与四周残基的氢键彼此感化,并重塑底物口袋以更好地包容底物份子,在不就义对映挑选性的条件下极大地进步了酶催化活性,取得了对多种脂肪族β-氨基酸活性进步110-800倍的优良渐变体。并且,操纵这些优良渐变体复原胺化响应β-酮酸(底物浓度达154mM),完成了(R)-β-高甲硫氨酸和(S)-3-氨基己酸的高效错误称分解,其ee>99%,分手产率为86%-87% 

  本学习不只揭露了3,5-DAHDH的底物特同性份子根本和催化反映机理,并且为进一步设计β-AADHs错误称分解方针β-氨基酸奠基了坚固的根本,从而斥地了一条绿色分解b-氨基酸的新路子。 

  该学习任务获得国度天然学习基金、天津市分解生物技术创新才能晋升步履、国度重点学习斥地名目的撑持。相干学习功效已在Angewandte Chemie International Edition 上颁发。天津产业生物所博士学习生刘娜为论文的第一作者。 

   

β-氨基酸脱氢酶:晶体布局、催化机理指点的感性设计及分解应用 

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