光学纯环氧化合物是制备部分医药、农药、天然活性物质的重要前体，烯烃不对称环氧化是制备光学纯环氧最直接有效的方法之一。苯乙烯单加氧酶能够催化部分烯烃不对称环氧化来制备光学纯(R)-或(S)-环氧化合物。然而，该酶催化烯烃不对称环氧化的立体调控机制尚不明晰，阻碍了学界通过蛋白质工程改造获得立体选择性高且底物谱宽泛的酶制剂。
针对上述问题，中国科学院成都生物研究所联合深圳先进技术研究院及河南农业大学，解析了(R)-选择性苯乙烯单加氧酶SeStyA晶体结构，并结合计算模拟分析，阐释了(R)-选择性苯乙烯单加氧酶催化烯烃环氧化的立体调控机制，为构建催化不同底物的(R)-或(S)-立体选择性环氧化突变体提供理论指导。
研究人员解析了来自链霉菌Streptomyces vilmorinianum的(R)-选择性苯乙烯单加氧酶SeStyA晶体结构，并结合分子动力学模拟，确定了活性中心的A59、A312、S178及A219位点或为控制该酶催化环氧化立体选择性的关键位点。同时，研究人员通过点突变分析发现，C=C近端残基（A59和A312）与远端残基（S178和A219）大小决定该酶催化的立体选择性。立体选择性机制遵循“拔河”模式，即大近端残基和小远端残基将该酶“拉向”(R)-立体偏好性，而小近端残基和大远端残基将该酶“拉向”(S)-立体偏好性。这一“拔河”模式在其他苯乙烯单加氧酶AaStyA和NaStyA中得到验证。
进一步，在该“拔河”模式立体控制机制指导下，研究人员深入分析了各位点间的协同效应，并构建了一系列针对不同类型化合物具有优异(R)-或(S)-立体选择性的突变体。研究通过分子动力学模拟，阐明了该“拔河”模式的分子基础。结果显示，底物在含大远端突变体S178Y中，以Re-face构型结合的自由能低于Si-face构型，生成(S)-环氧产物；而底物在含大近端小远端突变体Mut4R（S178G/F57A/A312F/A59M）中，以Si-face构型结合的自由能低于Re-face构型，生成(S)-环氧产物。因此，底物在酶催化活性中的结合构型决定了该酶催化的立体选择性。
近日，相关研究成果发表在《德国应用化学》（Angewandte Chemie International Edition）上。研究工作得到国家自然科学基金委员会、四川省等的支持。
论文链接
SeStyA晶体结构及影响其催化立体选择性的关键位点解析
SeStyA（左）及其突变体（右）立体选择性催化不同烯烃环氧化
SeStyA及其突变体与不同构象底物的结合自由能分析
? 张焕乔（1933—） 1933年12月23日生于重庆。1956年毕业于北京大学物理系。1997年当选为中国科学院院士。中国原子 交变磁性是近年来提出的第三类基本磁相。交变磁性既有反铁磁体的零净磁场，又具有铁磁体的自旋劈裂现象。通常，两者被认为是不相容的。交变磁性兼具铁磁性和反铁磁性的优势，为制造自旋电子器件带来了新突破口，在磁存 在“我来北京上大学”2024年残疾人大学生分享会上，来自清华大学、北京邮电大学、中国传媒大学、中央音乐学院等高校的6名残疾人大学生，分享了他们各自充满挑战且鼓舞人心的成长历程，弘扬了 对住宿在校的学生来说，特别是留守学生，最缺的就是陪伴。在湖北省襄阳市谷城县一所乡镇学校，为了让初中生在校能安心睡觉、吃饭和学习，校长每天都坚持陪餐、陪寝，和学生住在一栋宿舍楼，尽可能地陪在 走进湖南省怀化市溆浦县低庄镇金子湖村菌草种植基地，一排排木耳菌棒在自动喷淋系统浇灌下生机勃勃，它们早已被提前订购。近年来，金子湖村在湖南铁道职业技术学院驻村工作队的帮扶下，经济发展突飞 全国巾帼家政服务职业技能大赛4日在安徽省合肥市开幕，国务委员、全国妇联主席谌贻琴出席开幕式并宣布开幕。举办全国巾帼家政服务职业技能大赛是深入贯彻习近平总书记重要指示精神的具体举措， 。本文链接：研究揭示(R)-选择性苯乙烯单加氧酶晶体结构及其立体调控机制http://www.sushuapos.com/show-12-1564-0.html
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