Isopenicillin N Synthase Mediates Thiolate Oxidation to Sulfenate in a Depsipeptide Substrate Analogue: Implications for Oxygen Binding and a Link to Nitrile Hydratase?
作者:Wei Ge、Ian J. Clifton、Jeanette E. Stok、Robert M. Adlington、Jack E. Baldwin、Peter J. Rutledge
DOI:10.1021/ja8005397
日期:2008.8.1
Isopenicillin N synthase (IPNS) is a nonheme iron oxidase that catalyzes the central step in the biosynthesis of beta-lactam antibiotics: oxidative cyclization of the linear tripeptide delta-L-alpha-aminoadipoyl-L-cysteinyl-D-valine (ACV) to isopenicillin N (IPN). The ACV analogue delta-L-alpha-aminoadipoyl-L-cysteine (1-(S)-carboxy-2-thiomethyl)ethyl ester (ACOmC) has been synthesized as a mechanistic
异青霉素 N 合酶 (IPNS) 是一种非血红素铁氧化酶,可催化 β-内酰胺抗生素生物合成的核心步骤:线性三肽 delta-L-α-氨基己二酰-L-半胱氨酰-D-缬氨酸 (ACV) 的氧化环化异青霉素 N (IPN)。ACV 类似物 delta-L-α-氨基己二酰-L-半胱氨酸(1-(S)-羧基-2-硫甲基)乙酯(ACOmC)已合成为 IPNS 催化的机械探针,并用酶结晶。厌氧 IPNS/Fe(II)/ACOmC 复合物的晶体结构确定为 1.80 A 分辨率,揭示了高度拥挤的活性位点区域。通过将这些厌氧生长的晶体暴露在高压氧气中,观察到了意想不到的次磺酸盐产物,在 IPNS 活性位点内与铁络合。提出了形成次磺酸盐-铁络合物的机制,并且似乎 ACOmC 在其与 IPNS 反应的最早阶段遵循不同的反应途径。因此,似乎氧(共底物)在与之前 IPNS 研究中观察到的不同的位点结合,在此过程中从铁中置换了水配体。以前在