Characterization and Engineering of Two Highly Paralogous Sesquiterpene Synthases Reveal a Regioselective Reprotonation Switch

倍半萜 区域选择性 脱质子化 质子化 ATP合酶 化学 立体化学 生物化学 有机化学 催化作用 离子
作者
Dan Ye,Yizhen Shao,Wenrui Li,Zhen Cui,Ting Gong,Jin-Ling Yang,Hai-Qiang Wang,Jungui Dai,Ke-Ping Feng,Ming Ma,Shuang‐Gang Ma,Yun‐Bao Liu,Ping Zhu,Shi‐Shan Yu
出处
期刊:Angewandte Chemie [Wiley]
卷期号:63 (13)
标识
DOI:10.1002/anie.202315674
摘要

Abstract Sesquiterpene synthases (STPSs) catalyze carbocation‐driven cyclization reactions that can generate structurally diverse hydrocarbons. The deprotonation‐reprotonation process is widely used in STPSs to promote structural diversity, largely attributable to the distinct regio/stereoselective reprotonations. However, the molecular basis for reprotonation regioselectivity remains largely understudied. Herein, we analyzed two highly paralogous STPSs, Artabotrys hexapetalus (−)‐cyperene synthase (AhCS) and ishwarane synthase (AhIS), which catalyze reactions that are distinct from the regioselective protonation of germacrene A (GA), resulting in distinct skeletons of 5/5/6 tricyclic (−)‐cyperene and 6/6/5/3 tetracyclic ishwarane, respectively. Isotopic labeling experiments demonstrated that these protonations occur at C3 and C6 of GA in AhCS and AhIS, respectively. The cryo‐electron microscopy‐derived AhCS complex structure provided the structural basis for identifying different key active site residues that may govern their functional disparity. The structure‐guided mutagenesis of these residues resulted in successful functional interconversion between AhCS and AhIS, thus targeting the three active site residues [L311‐S419‐C458]/[M311‐V419‐A458] that may act as a C3/C6 reprotonation switch for GA. These findings facilitate the rational design or directed evolution of STPSs with structurally diverse skeletons.
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
大幅提高文件上传限制,最高150M (2024-4-1)

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
王小妖完成签到 ,获得积分10
刚刚
小梁完成签到,获得积分10
刚刚
txmjsn完成签到,获得积分10
刚刚
just_cook完成签到,获得积分10
1秒前
梅岗郑完成签到,获得积分10
1秒前
3秒前
hl_sci完成签到,获得积分10
3秒前
施小展完成签到,获得积分10
3秒前
丙队长完成签到,获得积分10
4秒前
PrayOne完成签到 ,获得积分10
5秒前
Hjd完成签到,获得积分10
5秒前
6秒前
哎呦喂完成签到 ,获得积分10
7秒前
Zp完成签到,获得积分10
7秒前
怡然的小凝完成签到,获得积分10
8秒前
whatever完成签到,获得积分0
9秒前
Ava应助哈哈哈采纳,获得10
9秒前
明月清风完成签到,获得积分10
9秒前
凉小天完成签到 ,获得积分10
10秒前
qingfeng完成签到,获得积分10
10秒前
10秒前
yuyuy发布了新的文献求助10
10秒前
晴天发布了新的文献求助10
11秒前
11秒前
苹果丝完成签到 ,获得积分10
12秒前
曲书文完成签到,获得积分10
14秒前
XWY完成签到,获得积分10
15秒前
15秒前
不知道完成签到,获得积分10
16秒前
16秒前
阔达迎夏完成签到 ,获得积分10
16秒前
澜生完成签到,获得积分10
17秒前
ou给ming的求助进行了留言
17秒前
oppozhuimeng发布了新的文献求助10
17秒前
18秒前
英俊的铭应助晴天采纳,获得10
18秒前
dollar完成签到,获得积分10
19秒前
mmx发布了新的文献求助10
19秒前
洋葱头Yuu完成签到 ,获得积分10
20秒前
21秒前
高分求助中
Teaching Social and Emotional Learning in Physical Education 900
Gymnastik für die Jugend 600
Chinese-English Translation Lexicon Version 3.0 500
Electronic Structure Calculations and Structure-Property Relationships on Aromatic Nitro Compounds 500
マンネンタケ科植物由来メロテルペノイド類の網羅的全合成/Collective Synthesis of Meroterpenoids Derived from Ganoderma Family 500
[Lambert-Eaton syndrome without calcium channel autoantibodies] 440
Plesiosaur extinction cycles; events that mark the beginning, middle and end of the Cretaceous 400
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 有机化学 工程类 生物化学 纳米技术 物理 内科学 计算机科学 化学工程 复合材料 遗传学 基因 物理化学 催化作用 电极 光电子学 量子力学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 2384587
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 2091418
关于积分的说明 5258804
捐赠科研通 1818383
什么是DOI,文献DOI怎么找? 906994
版权声明 559114
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 484340