Structural Insight into the Catalytic Mechanism of Non-Heme Iron Halogenase AdaV in 2′-Chloropentostatin Biosynthesis

生物合成 羟基化 催化作用 血红素 化学 卤化 基质(水族馆) 蛋白质工程 立体选择性 活动站点 立体化学 生物催化 生物化学 组合化学 反应机理 有机化学 生物 生态学
作者
Guoqing Zhai,Rong Gong,Yaxin Lin,Meng Zhang,Jiahui Li,Zixin Deng,Jiazhong Sun,Wenqing Chen,Zhengyu Zhang
出处
期刊:ACS Catalysis [American Chemical Society]
卷期号:12 (22): 13910-13920 被引量:5
标识
DOI:10.1021/acscatal.2c04608
摘要

Non-heme Fe2+ and 2-oxoglutarate (Fe2+/2OG)-dependent halogenases are a promising platform for biocatalytic halogenations owing to their ability to functionalize unactivated sp3 C–H bonds. To date, however, relatively few Fe2+/2OG-dependent halogenases have been identified that act on small stand-alone molecules. AdaV, a member of the carrier-protein-independent halogenases, selectively modifies the unactivated C2′ of the dAMP in 2′-chloropentostatin biosynthesis. In this study, we report the X-ray crystallographic structures of the AdaV complex with its substrate and various AdaV variants. The combined crystallographic and biochemical data clarify the molecular mechanism of AdaV for its substrate specificity and stereoselectivity. Moreover, we have engineered the AdaVQ203A/AdaVV269A variant to produce a mixture of halogenated and hydroxylated products and further engineered AdaVQ203A&V269A&G196D/E variants to merely keep hydroxylation activity. Remarkably, we have also proposed a dual-controlling mechanism for AdaV catalysis, in which G196 plays an important role in halogenation by creating an iron coordination site for chloride binding, while Q203&V269 serve to orient the Fe(III)-OH intermediate to constrain the oxygen rebounding onto the radical substrate. These results greatly expand the enzymatic repertoire regarding halogenated natural product biosynthesis and open the way for the rational and rapid discovery of more AdaV-related enzymes as toolkits for further synthetic biology uses.
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
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
6秒前
Sailo驳回了852应助
6秒前
无私小小完成签到,获得积分10
10秒前
zsx完成签到,获得积分10
10秒前
昭谏发布了新的文献求助10
14秒前
16秒前
霍师傅发布了新的文献求助30
23秒前
Dskelf完成签到,获得积分10
24秒前
隐形曼青应助学习爱我采纳,获得10
25秒前
汉堡包应助阮大帅气采纳,获得10
26秒前
科研通AI2S应助霍师傅采纳,获得10
27秒前
abbb发布了新的文献求助10
32秒前
36秒前
sym关闭了sym文献求助
38秒前
Ghiocel完成签到,获得积分10
39秒前
踏实一斩完成签到,获得积分10
40秒前
bqss发布了新的文献求助10
42秒前
程风破浪发布了新的文献求助10
42秒前
wenbo完成签到,获得积分10
43秒前
lewis_xl完成签到,获得积分10
43秒前
归海含烟完成签到,获得积分10
44秒前
47秒前
51秒前
Yolo完成签到 ,获得积分10
53秒前
绝尘发布了新的文献求助10
54秒前
shijin完成签到,获得积分10
55秒前
赘婿应助绝尘采纳,获得10
58秒前
sym关闭了sym文献求助
1分钟前
1分钟前
梦游游游完成签到,获得积分10
1分钟前
秋裤批发完成签到 ,获得积分10
1分钟前
1分钟前
lijianguo完成签到,获得积分10
1分钟前
1分钟前
1分钟前
奇拉维特完成签到 ,获得积分10
1分钟前
星辰大海应助abbb采纳,获得10
1分钟前
科研小兔发布了新的文献求助10
1分钟前
踏实一斩发布了新的文献求助10
1分钟前
Sailo发布了新的文献求助10
1分钟前
高分求助中
【此为提示信息,请勿应助】请按要求发布求助,避免被关 20000
Continuum Thermodynamics and Material Modelling 2000
Encyclopedia of Geology (2nd Edition) 2000
105th Edition CRC Handbook of Chemistry and Physics 1600
Maneuvering of a Damaged Navy Combatant 650
Периодизация спортивной тренировки. Общая теория и её практическое применение 310
Mixing the elements of mass customisation 300
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 物理 生物化学 纳米技术 计算机科学 化学工程 内科学 复合材料 物理化学 电极 遗传学 量子力学 基因 冶金 催化作用
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3779743
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3325220
关于积分的说明 10221927
捐赠科研通 3040359
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1668771
邀请新用户注册赠送积分活动 798775
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 758549