Tunnel Engineering für die Modulation der Substratpräferenz in Cytochrom P450BsβHI

28.04.2021
 

Herzlichen Glückwunsch Shuaiqi Meng zu seiner jüngsten Publikation!

Die enzymatische, oxidative Decarboxylierung durch Cytochrom P450s ist eine der einfachsten Strategien für die α-Alkenensynthese. In dieser Studie haben wir die Substratzugangstunnel von Cytochrom P450BsβHI umgestaltet, um die Decarboxylierungsaktivität gegenüber langkettigen Fettsäuren zu verbessern. Im Vergleich zu dem natürlichen Substrat Laurinsäure, benötigen langkettige Fettsäuren breitere Substratzugangstunnel um das aktive Zentrum von P450BsβHI zu erreichen. Durch eine dynamische Analyse des Substratzugangstunnels von P450BsβHI, konnten zwei Phenylalaninreste (F79 und F173) als Begrenzung des Tunnelradius identifiziert werden. Nach dem Austausch der Phenylalaninreste durch kleinere Aminosäuren, zeigten Varianten eine erhöhte Decarboxylierungsaktivität gegenüber langkettigen Fettsäuren. Die BsβHI-F79A-Variante zeigte eine 15,2-fach verbesserte Umwandlung für Palmitinsäure; die Variante BsβHI-F173V zeigt eine 3,9-fach verbesserte Umwandlung für Pentadecansäure. Diese Studie veranschaulicht, dass die Identifizierung und Modulation von zentralen Aminosäureresten in den Zugangstunneln eine wertvolle und effiziente Strategie zur Verbesserung der Leistung von Enzymen mit schwer zugänglichen aktiven Zentren sein kann.

Diese Studie wurde von der National Natural Science Foundation of China finanziert (Bewilligungsnummer 31961133017, 21978017, 21978020, 21861132017). Diese Zuschüsse sind Teil des MIX-UP Projekts, einer gemeinsamen Zusammenarbeit zwischen NSFC und EU H2020 (Nr. 870294). Die Grundlagenforschungsfonds für die Zentraluniversitäten XK1802-8. Shuaiqi Meng wurde durch ein Ph.D. Stipendium des China Scholarship Council unterstützt (CSC Nr. 201906880011).

Zugang zu der Publikation finden Sie unter Publikationen und Patente und unter

Meng S, An R, Li Z, Schwaneberg U, Ji Y, Davari MD, Wang F, Wang M, Qin M, Nie K, Liu L. Tunnel engineering for modulating the substrate preference in cytochrome P450BsβHI. BIOB. 2021 Bioresour. Bioprocess. 8, 26 (2021). https://doi.org/10.1186/s40643-021-00379-1.

  Substratfluss ins Enzym Urheberrecht: © BioMed Central Ltd Das Engineering von Substratzugangstunneln ist eine effektive Strategie zur rationalen Modulation der Substratpräferenz in Cytochrom P450s.