《Nature | 设计酶中的硼催化作用》

  • 来源专题:战略生物资源
  • 编译者: 李康音
  • 发布时间:2024-05-10
  • 2024年5月8日,格罗宁根大学的研究人员在Nature上发表了一篇题为Boron catalysis in a designer enzyme的文章。

    酶在提高化学生产的良性和效率方面发挥着越来越重要的作用,但由于酶的反应机制范围相对较窄,其应用的多样性远远落后于化学催化剂。含有非生物功能的酶的产生促进了自然界之外的反应机制,并为实现完全可编程的生物催化铺平了道路。

    该研究展示了一种完全由基因编码的含硼酸的设计酶,它具有天然或工程生物催化剂无法实现的有机催化反应活性。这种硼酶通过肟的形成催化羟基酮的动力学解析,其中与蛋白质支架的关键相互作用有助于催化。通过定向进化,这种变体对几种不同的底物具有类似天然酶的对映选择性。利用 X 射线晶体学、高分辨率质谱(HRMS)和 11B NMR 光谱证实了硼酶的独特活化模式。该研究表明,基因代码扩展可用于创建可进化的对映选择性酶,这种酶依赖于硼酸等异生物催化分子,并可进入天然或工程酶催化杂化无法达到的反应机制。

  • 原文来源:https://www.nature.com/articles/s41586-024-07391-3
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    • 编译者:hujm
    • 发布时间:2020-06-15
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    • 编译者:xuwenwhlib
    • 发布时间:2020-06-03
    • 信息名称:法国艾克斯-马赛大学等利用现有的SARS-CoV RdRp和ExoN蛋白的结构等推导出具有催化作用的SARS-CoV-2酶的模型 1.时间:2020年6月2日 2.机构或团队:法国艾克斯-马赛大学、美国科罗拉多州立大学 3.事件概要: 法国艾克斯-马赛大学等于6月2日在Antiviral Research上发表题为“Remdesivir and SARS-CoV-2: Structural requirements at both nsp12 RdRp and nsp14 Exonuclease active-sites”的文章。文章指出,病毒性RNA依赖性RNA聚合酶(RdRp)在病毒RNA合成中起着至关重要的作用,由于其序列和结构具有高度的保守性,是多种病毒性疾病预防或治疗的首选靶点。迄今为止,最有前景的广谱病毒RdRp抑制剂是核苷类似物(NAs),目前已批准用于治疗几种医学上重要的病毒性疾病的NAs有25种以上。然而,冠状病毒存在核酸外切酶(ExoN)结构域,该结构域能够切除整合的NAs,从而对许多现有的抗病毒药物具有耐药性,因此冠状病毒的NAs药物设计特别具有挑战性。文章中,研究人员利用现有的SARS-CoV RdRp和ExoN蛋白的结构,以及拉沙病毒N外切核酸酶的结构来推导出具有催化作用的SARS-CoV-2酶的模型。然后,将有希望的NA候选基因GS-441524(瑞德西韦的活性代谢物)映射到这两种蛋白质的核苷酸活性位点上,确定了对核苷酸识别、区分和切除重要的残基。研究人员发现,GS-441524解决这两种酶活性位点的方式与核糖1′-CN基团的显著结合、延迟链终止和改变的切除作用一致,这可能是与其他可用的类似物相比,其抗病毒效果增加的原因。此外,研究人员还提出了两个先前确定的与瑞德西韦抗性相关的RdRp抗性突变结构和功能意义。 4.附件: 原文链接: https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0166354220302072