The Structural and Biochemical Basis of Apocarotenoid Processing by β-Carotene Oxygenase-2
作者:Sepalika Bandara、Linda D. Thomas、Srinivasagan Ramkumar、Nimesh Khadka、Philip D. Kiser、Marcin Golczak、Johannes von Lintig
DOI:10.1021/acschembio.0c00832
日期:2021.3.19
murine BCO2 converted the alcohol, aldehyde, and carboxylic acid of a β-apocarotenoid substrate by oxidative cleavage at position C9,C10 into a β-ionone and a diapocarotenoid product. Chain length variation (C20 to C40) and ionone ring site modifications of the apocarotenoid substrate did not impede catalytic activity or alter the regioselectivity of the double bond cleavage by BCO2. Isotope labeling
在哺乳动物中,类胡萝卜素被两种类胡萝卜素裂解加氧酶转化为类胡萝卜素,包括维生素 A。虽然关于 β-胡萝卜素加氧酶-1 (BCO1) 和维生素 A 代谢的知识已大大增加,但 β-胡萝卜素加氧酶-2 (BCO2) 的功能仍然不太明确。我们在这里研究了 BCO2 在长链 β-类胡萝卜素代谢中的作用,该类胡萝卜素最近在哺乳动物生物学中成为推定的调节分子。我们发现重组鼠 BCO2 通过 C9、C10 位的氧化裂解将 β-类胡萝卜素底物的醇、醛和羧酸转化为 β-紫罗兰酮和二类胡萝卜素产物。类胡萝卜素底物的链长变化(C20 至 C40)和紫罗兰酮环位点修饰不会阻碍催化活性或改变 BCO2 裂解双键的区域选择性。同位素标记实验表明类胡萝卜素的双键切割遵循双加氧酶反应机制。结构建模和定点诱变鉴定了 BCO2 底物通道中的氨基酸残基,这些氨基酸残基对类胡萝卜素结合和催化加工至关重要。缺乏 BCO2 的小鼠肝脏