Structural Basis of Catalysis in the Bacterial Monoterpene Synthases Linalool Synthase and 1,8-Cineole Synthase
作者:Vijaykumar Karuppiah、Kara E. Ranaghan、Nicole G. H. Leferink、Linus O. Johannissen、Muralidharan Shanmugam、Aisling Ní Cheallaigh、Nathan J. Bennett、Lewis J. Kearsey、Eriko Takano、John M. Gardiner、Marc W. van der Kamp、Sam Hay、Adrian J. Mulholland、David Leys、Nigel S. Scrutton
DOI:10.1021/acscatal.7b01924
日期:2017.9.1
biocatalysis with whole cells or purified enzymes, and by metabolic engineering. The monoterpenes are an important class of terpenes and are industrially important as flavors and fragrances. We report here structures for the recently discovered Streptomyces clavuligerus monoterpene synthases linalool synthase (bLinS) and 1,8-cineole synthase (bCinS), and we show that these are active biocatalysts for monoterpene
萜类化合物是最大且立体化学最多样化的一类天然产物,人们对通过全细胞或纯化酶的生物催化以及通过代谢工程生产这些天然产物有着相当大的兴趣。单萜是一类重要的萜烯,并且作为香料和香料在工业上很重要。我们在这里报道了最近发现的链霉菌单萜合酶芳樟醇合酶(bLinS)和1,8-桉树脑合酶(bCinS)的结构,并且我们表明这些是使用生物催化和代谢工程平台生产单萜的活性生物催化剂。在代谢工程产生单萜的大肠杆菌菌株中,与相应的植物单萜合酶相比,使用 bLinS 可使芳樟醇产量提高 300 倍。使用 bCinS 生产的 1,8-桉树脑纯度为 96%,而植物物种的纯度为 67%。bLinS 和 bCinS 及其与氟化底物类似物的复合物的结构表明,这些细菌单萜合酶与先前表征的倍半萜合酶相似。分子动力学模拟表明,这些单萜合酶在反应周期中不会发生大规模的构象变化,这使它们成为基于结构化的蛋白质工程的有吸引力的目标,以扩