Unnatural activities and mechanistic insights of cytochrome P450 PikC gained from site-specific mutagenesis by non-canonical amino acids

突变 非规范的 细胞色素P450 生物化学 氨基酸 定点突变 计算生物学 突变体 化学 生物 突变 基因 遗传学 细胞生物学
作者
Yunjun Pan,Guobang Li,Ruxin Liu,Jiawei Guo,Yunjie Liu,Mingyu Liu,Xingwang Zhang,Lu‐Ping Chi,Kangwei Xu,Ruibo Wu,Yu‐Zhong Zhang,Yue‐zhong Li,Xiang Gao,Shengying Li
出处
期刊:Nature Communications [Nature Portfolio]
卷期号:14 (1) 被引量:20
标识
DOI:10.1038/s41467-023-37288-0
摘要

Abstract Cytochrome P450 enzymes play important roles in the biosynthesis of macrolide antibiotics by mediating a vast variety of regio- and stereoselective oxidative modifications, thus improving their chemical diversity, biological activities, and pharmaceutical properties. Tremendous efforts have been made on engineering the reactivity and selectivity of these useful biocatalysts. However, the 20 proteinogenic amino acids cannot always satisfy the requirement of site-directed/random mutagenesis and rational protein design of P450 enzymes. To address this issue, herein, we practice the semi-rational non-canonical amino acid mutagenesis for the pikromycin biosynthetic P450 enzyme PikC, which recognizes its native macrolide substrates with a 12- or 14-membered ring macrolactone linked to a deoxyamino sugar through a unique sugar-anchoring mechanism. Based on a semi-rationally designed substrate binding strategy, non-canonical amino acid mutagenesis at the His238 position enables the unnatural activities of several PikC mutants towards the macrolactone precursors without any sugar appendix. With the aglycone hydroxylating activities, the pikromycin biosynthetic pathway is rewired by the representative mutant PikC H238 p AcF carrying a p- acetylphenylalanine residue at the His238 position and a promiscuous glycosyltransferase. Moreover, structural analysis of substrate-free and three different enzyme-substrate complexes of PikC H238 p AcF provides significant mechanistic insights into the substrate binding and catalytic selectivity of this paradigm biosynthetic P450 enzyme.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
更新
PDF的下载单位、IP信息已删除 (2025-6-4)

科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
Ava应助研友_Z1eelZ采纳,获得10
刚刚
赵禹博发布了新的文献求助10
刚刚
1秒前
科研通AI6应助小可爱采纳,获得10
1秒前
打打应助南充市第一中学采纳,获得10
1秒前
小乐应助凹凸先森采纳,获得20
2秒前
尊敬的小土豆完成签到,获得积分10
3秒前
含蓄映冬发布了新的文献求助10
3秒前
深情安青应助lutao采纳,获得10
3秒前
4秒前
4秒前
5秒前
yun完成签到,获得积分10
6秒前
Lee完成签到,获得积分10
7秒前
hhh发布了新的文献求助10
7秒前
科研通AI5应助ren采纳,获得10
7秒前
轻松的雨旋完成签到,获得积分10
7秒前
脑洞疼应助Tzu采纳,获得30
9秒前
Chivalry0219发布了新的文献求助10
9秒前
9秒前
10秒前
阿梅梅梅完成签到,获得积分10
10秒前
LJ发布了新的文献求助10
10秒前
fireking_sid发布了新的文献求助10
11秒前
11秒前
我要留学应助王雨晨采纳,获得20
11秒前
11秒前
孤独苠完成签到,获得积分10
11秒前
大气的硬币应助十八采纳,获得20
12秒前
12秒前
李健应助meng采纳,获得10
12秒前
yang完成签到,获得积分10
12秒前
12秒前
微凉完成签到,获得积分10
12秒前
12秒前
漂亮火龙果完成签到 ,获得积分10
13秒前
垃圾完成签到 ,获得积分10
13秒前
hhh完成签到,获得积分10
13秒前
14秒前
towanda发布了新的文献求助10
15秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Разработка технологических основ обеспечения качества сборки высокоточных узлов газотурбинных двигателей,2000 1000
Vertebrate Palaeontology, 5th Edition 510
碳捕捉技术能效评价方法 500
Optimization and Learning via Stochastic Gradient Search 500
Nuclear Fuel Behaviour under RIA Conditions 500
Why America Can't Retrench (And How it Might) 400
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 工程类 有机化学 生物化学 物理 纳米技术 计算机科学 内科学 化学工程 复合材料 物理化学 基因 催化作用 遗传学 冶金 电极 光电子学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 4690313
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 4062388
关于积分的说明 12560647
捐赠科研通 3759999
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2076561
邀请新用户注册赠送积分活动 1105294
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 984029