Doğal olmayan koenzimlerle ilgili araştırmalarda yeni ilerleme
Son zamanlarda, Biyoteknoloji Bölümü, Dalian Kimya Fiziği Enstitüsü, Çin Bilimler Akademisi'nden bir araştırmacı olan Zhao Zongbaonun ekibi ve Xue Songun ekibi, doğal olmayan koenzimlerin araştırılmasında yeni ilerleme kaydetti, doğal olmayan koenzimleri tercih eden bir dizi fosfit dehidrojenaz mutantı elde etti ve bunları analiz etti. Doğal olmayan koenzimler içeren kompleksin yapısı, koenzim tercih değişikliklerinin moleküler mekanizmasını ortaya koymaktadır. İlgili araştırma sonuçları ACS Catalysis'te yayınlandı.
Piridin nükleotid koenzim NAD (P) gibi doğal koenzimler sadece oksidoredüktazlar için yaygın olarak kullanılan koenzimler değildir, aynı zamanda diğer önemli biyolojik işlevleri de yerine getirir. Bu nedenle, doğal koenzimlerin pertürbasyonu küresel ancak tahmin edilmesi zor biyolojik etkiler üretebilir. Koenzimle ilişkili metabolik reaksiyonların seçici bir şekilde düzenlenmesini sağlamak için Zhao Zongbaonun ekibi, doğal olmayan koenzimlere dayalı bir araştırma stratejisi önerdi. Ön çalışmada, ekip, nikotinamid sitozin dinükleotid (NCD) gibi bir dizi doğal olmayan koenzimi tasarladı ve sentezledi ve doğal olmayan koenzimleri tercih eden çeşitli oksidoredüktaz mutantlarını taramak için yönlendirilmiş evrim stratejileri kullandı ve yarattı. Ortogonal redoks katalitik sistemi (J. Am. Chem. Soc., 2011). Araştırmacılar, NCD ve fosfit dehidrojenaz mutantlarına dayanan bir enerji kaynağı modülü tasarladılar ve bunu, endojen metabolik ağın termodinamik darboğazını kırarak hücre içi metabolik yolları seçici bir şekilde yönlendirmek için başarıyla kullandılar (ACS Catal., 2017).
Bu çalışmada, araştırmacılar başarılı bir şekilde değiştirilmiş ve önemli ölçüde geliştirilmiş NCD tercihine sahip bir fosfit dehidrojenaz mutantı elde etmişlerdir.Mutant enzim doğal koenzim NAD'yi neredeyse hiç kullanmaz, ancak substrat afinitesi korunur; elde edilen fosfit dehidrojenaz vahşi tip Mutantın kristal yapısı ve enzim-NCD kompleks yapısı. Çalışmalar, mutasyonların neden olduğu amino asit kalıntılarının bir yandan koenzim bağlama boşluğunun küçülmesine, NAD'nin girişini kısıtlamasına neden olduğunu ve diğer yandan NCD bağlanması için yeni moleküller arası etkileşimler sağladığını ve bu da mutantlar tarafından NCD için önemli bir tercihle sonuçlandığını bulmuştur. Araştırma sonuçları, diğer oksidoredüktazları rasyonel olarak dönüştürmek için önemli bir bilimsel referans sağlayacak ve doğal olmayan koenzimlere dayalı sentetik biyoloji ve kimyasal biyoloji araştırmalarının geliştirilmesini teşvik edecektir.
Yukarıdaki araştırma, Çin Ulusal Doğa Bilimleri Vakfı, Dalian Fizik Enstitüsü-Qingdao Enerji Enstitüsü Entegrasyon Fonu, vb. Tarafından finanse edildi.
Dalian Kimyasal Teknoloji Enstitüsünde doğal olmayan koenzim araştırmalarında yeni ilerleme kaydedildi.
Kaynak: Dalian Institute of Chemical Physics, Çin Bilimler Akademisi
İpuçları: Yakın zamanda WeChat resmi hesap bilgi akışı revize edildi. Her kullanıcı, büyük kartlar şeklinde görüntülenecek olan sık okuma abonelik numaralarını ayarlayabilir. Bu nedenle, "Çin Bilimler Akademisinin Sesi" makalesini kaçırmak istemiyorsanız, şunları yapmalısınız: "Çin Bilimler Akademisinin Sesi" genel hesabına girin sağ üst köşedeki menüyü tıklayın "Yıldız Olarak Ayarla" yı seçin
