Deciphering the evolution of flavin-dependent monooxygenase stereoselectivity using ancestral sequence reconstruction
作者:Chang-Hwa Chiang、Troy Wymore、Attabey Rodríguez Benítez、Azam Hussain、Janet L. Smith、Charles L. Brooks、Alison R. H. Narayan
DOI:10.1073/pnas.2218248120
日期:2023.4.11
for target-oriented synthesis. Accessing complementary selectivity profiles enables divergent synthetic strategies, but is challenging to achieve in biocatalytic reactions given enzymes' innate preferences of a single selectivity. Thus, it is critical to understand the structural features that control selectivity in biocatalytic reactions to achieve tunable selectivity. Here, we investigate the structural
控制反应的选择性对于靶向合成至关重要。获得互补的选择性特征可以实现不同的合成策略,但考虑到酶对单一选择性的固有偏好,在生物催化反应中实现这一点具有挑战性。因此,了解控制生物催化反应选择性以实现可调选择性的结构特征至关重要。在这里,我们研究了控制氧化脱芳构反应立体选择性的结构特征,这是制造阿扎菲酮天然产物的关键。对映互补生物催化剂的晶体结构引导了多种假说的发展,这些假说以控制反应立体化学结果的结构特征为中心;然而,在许多情况下,直接替换天然蛋白质中的活性位点残基会导致酶失活。采用祖先序列重建(ASR)和复活作为替代策略来探讨每个残基对脱芳构化反应的立体化学结果的影响。这些研究表明,有两种机制在控制氧化脱芳构反应的立体化学结果方面发挥着积极作用:一种机制涉及 AzaH 中的多个活性位点残基,另一种机制则由 TropB 和 AfoD 中的单个 Phe 至 Tyr 开关主导。此外,这项研究表明,黄