【Angew. Chem. Int. Ed.】香叶基焦磷酸C6甲基转移酶催化机理

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on style="white-space: normal; text-indent: 2em;">萜类化合物是最大的一类天然产物，已知的萜类化合物超过80000种。萜类化合物的结构多样性通常是由源自C5异戊二烯单元的C5n聚丙烯基焦磷酸盐的环化{attr}3183{/attr}多样性以及随后的修饰反应（如氧化和甲基化）产生的。催化多异戊二烯基链转移到芳香化合物的异戊二烯转移酶对于部分源自萜类生物合成途径的天然产物的结构多样性也很重要。异戊二烯焦磷酸甲基转移酶能增强萜类化合物的结构多样性。然而，人们对其催化机理的分子基础知之甚少。

近期，The University of Tokyo的Yohei Katsuyama组采用多种策略对香叶基焦磷酸（GPP）C6甲基转移酶BezA进行了表征。生化分析显示，BezA需要Mg2+并单独对GPP甲基化。



图片来源：Angew. Chem. Int. Ed.

 

在该研究中，作者对BezA及其与配体S-腺苷同型半胱氨酸的晶体结构进行了解析，分辨率分别为2.10和2.56 Å。晶体结构结合定点突变、分子对接、分子动力学模拟和量子力学/分子力学计算的进一步分析揭示了其甲基化反应的分子机制。以上实验结果表明，E170作为碱是完成甲基化反应催化的重要残基。


图片来源：Angew. Chem. Int. Ed.

 

此外，根据反应机理，还通过引入W210A突变体成功地改变了BezA底物特异性，产生了前所未有的法尼基焦磷酸C6甲基转移酶。


图片来源：Angew. Chem. Int. Ed.

 

参考文献：Structural and Molecular Basis of the Catalytic Mechanism of Geranyl Pyrophosphate C6-Methyltransferase: Creation of an Unprecedented Farnesyl Pyrophosphate C6-Methyltransferase

Angew. Chem. Int. Ed.

DOI: 10.1002/anie.202111217

原文作者：Hayama Tsutsumi, Yoshitaka Moriwaki, Tohru Terada, Kentaro Shimizu, Kazuo Shin-ya, Yohei Katsuyama,* and Yasuo Ohnishi


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