含哌嗪二酮的异二聚色氨酸(HTDKPs)是一类重要的生物活性次生代谢产物。生物合成为获得其生物活性结构多样性提供了一个实用的机会,然而,它受到形成HTDKP的P450二聚酶的有限底物范围的限制。
图片来源:Angew. Chem. Int. Ed.有鉴于此,上海交大瞿旭东和孔旭东课题组通过基因组挖掘和序列产物关系的研究,揭示了P450二聚酶中三个重要残基F387、F388和E73对结合口袋中选择不同的哌嗪二酮(DKP)底物至关重要。

图片来源:Angew. Chem. Int. Ed.通过对P450二聚酶NasF5053工程化显著扩展了其底物特异性,并实现了HTDKP的集约式生物合成,包括12个自二聚和至少81个交叉二聚的HTDKP。

图片来源:Angew. Chem. Int. Ed.突变体F387G和E73S的结构和分子动力学分析表明,它们分别通过降低空间位阻和调节底物隧道来控制底物特异性。

图片来源:Angew. Chem. Int. Ed.原文标题:Engineering the Substrate Specificity of a P450 Dimerase Enables the Collective Biosynthesis of Heterodimeric Tryptophan-Containing DiketopiperazinesAngew. Chem. Int. Ed. doi.org/10.1002/anie.202304994原文作者:Chenghai Sun+, Bao-Di Ma+, Guangjun Li Wenya Tian, Lu Yang, Haidong Peng, Zhi Lin, Zixin Deng, Xu-Dong Kong,* and Xudong Qu*
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