Function Switch of a Fungal Sesterterpene Synthase through Molecular Dynamics Simulation Assisted Alteration of an Aromatic Residue Cluster in the Active Pocket of PfNS

残留物(化学) 立体化学 星团(航天器) 化学 ATP合酶 分子动力学 计算机科学 计算化学 生物化学 程序设计语言
作者
Weiyan Zhang,Xinye Wang,Guoliang Zhu,Bin Zhu,K.-Y. Peng,Tom Hsiang,Lixin Zhang,Xueting Liu
出处
期刊:Angewandte Chemie [Wiley]
卷期号:63 (37) 被引量:2
标识
DOI:10.1002/anie.202406246
摘要

Terpene synthases (TPSs) play pivotal roles in generating diverse terpenoids through complex cyclization pathways. Protein engineering of TPSs offers a crucial approach to expanding terpene diversity. However, significant potential remains untapped due to limited understanding of the structure-function relationships of TPSs. In this investigation, using a joint approach of molecular dynamics simulations-assisted engineering and site-directed mutagenesis, we manipulated the aromatic residue cluster (ARC) of a bifunctional terpene synthase (BFTPS), Pestalotiopsis fici nigtetraene synthase (PfNS). This led to the discovery of previously unreported catalytic functions yielding different cyclization patterns of sesterterpenes. Specifically, a quadruple variant (F89A/Y113F/W193L/T194W) completely altered PfNS's function, converting it from producing the bicyclic sesterterpene nigtetraene to the tricyclic ophiobolin F. Additionally, analysis of catalytic profiles by double, triple, and quadruple variants demonstrated that the ARC functions as a switch, unprecedently redirecting the production of 5/11 bicyclic (Type B) sesterterpenes to 5/15 bicyclic (Type A) ones. Molecular dynamics simulations and theozyme calculations further elucidated that, in addition to cation-π interactions, C-H⋅⋅⋅π interactions also play a key role in the cyclization patterns. This study offers a feasible strategy in protein engineering of TPSs for various industrial applications.
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
小蘑菇应助123457采纳,获得30
3秒前
5秒前
lucky完成签到,获得积分10
6秒前
充电宝应助寒冷听露采纳,获得10
7秒前
8秒前
tuzhifengyin发布了新的文献求助10
10秒前
CYF发布了新的文献求助10
10秒前
夕诙完成签到,获得积分10
11秒前
xzy998应助逍遥采纳,获得10
11秒前
shinyar完成签到 ,获得积分10
11秒前
哈哈哈哈完成签到,获得积分10
12秒前
无情吐司完成签到,获得积分10
16秒前
Lucas应助zikncy采纳,获得10
18秒前
jhb完成签到 ,获得积分10
20秒前
一直成长完成签到,获得积分10
20秒前
无情吐司发布了新的文献求助10
22秒前
鱿鱼炒黄瓜完成签到,获得积分10
22秒前
24秒前
25秒前
无花果应助研友_V8RB68采纳,获得10
26秒前
甜美的秋尽完成签到,获得积分10
27秒前
小奇完成签到 ,获得积分20
32秒前
可爱的函函应助ywzwszl采纳,获得10
35秒前
36秒前
38秒前
dsuccess发布了新的文献求助10
41秒前
43秒前
CYF关注了科研通微信公众号
44秒前
momo完成签到,获得积分10
46秒前
48秒前
48秒前
52秒前
微笑发布了新的文献求助10
54秒前
现代苠完成签到,获得积分10
55秒前
wlq发布了新的文献求助20
57秒前
57秒前
1分钟前
善学以致用应助文昊采纳,获得30
1分钟前
yifanchen发布了新的文献求助10
1分钟前
图里琛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
Encyclopedia of Geology (2nd Edition) 2000
Периодизация спортивной тренировки. Общая теория и её практическое применение 310
Mixing the elements of mass customisation 300
the MD Anderson Surgical Oncology Manual, Seventh Edition 300
Nucleophilic substitution in azasydnone-modified dinitroanisoles 300
Platinum-group elements : mineralogy, geology, recovery 260
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 3780394
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3325811
关于积分的说明 10224284
捐赠科研通 3040879
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1669109
邀请新用户注册赠送积分活动 799013
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 758649