Characterization and Mechanistic Study of the Radical SAM Enzyme ArsS Involved in Arsenosugar Biosynthesis
作者:Jinduo Cheng、Wenjuan Ji、Suze Ma、Xinjian Ji、Zixin Deng、Wei Ding、Qi Zhang
DOI:10.1002/anie.202015177
日期:2021.3.29
been proposed that arsenosugar biosynthesis involves a key intermediate 5′‐deoxy‐5′‐dimethylarsinoyl‐adenosine (DDMAA), but how DDMAA is produced remains elusive. Now, we report characterization of ArsS as a DDMAA synthase, which catalyzes a radical S‐adenosylmethionine (SAM)‐mediated alkylation (adenosylation) of dimethylarsenite (DMAsIII) to produce DDMAA. This radical‐mediated reaction is redox neutral
砷糖是一组含砷的核糖苷,主要存在于海藻中,也存在于陆地生物中。有人提出砷糖的生物合成涉及一个关键的中间体5'-脱氧-5'-二甲基ar氨酰基-腺苷(DDMAA),但如何产生DDMAA仍然难以捉摸。现在,我们报告ArsS作为DDMAA合酶的特征,它催化二甲基亚砷酸(DMAs III)的自由基S-腺苷甲硫氨酸(SAM)介导的烷基化(腺苷化))以生成DDMAA。这种自由基介导的反应是氧化还原中性的,无需外部还原剂即可实现多次转换。系统生物学和生化分析表明,DDMAA合酶广泛存在于不同的细菌门中,具有相似的催化效率。这些酶很可能起源于蓝细菌。这项研究揭示了砷糖生物合成的关键步骤,也是自由基SAM化学的新范例,突出了这种酶超家族的催化多样性。