Probing the Mechanism of Isonitrile Formation by a Non-Heme Iron(II)-Dependent Oxidase/Decarboxylase
作者:Antonio Del Rio Flores、David W. Kastner、Yongle Du、Maanasa Narayanamoorthy、Yuanbo Shen、Wenlong Cai、Vyshnavi Vennelakanti、Nicholas A. Zill、Luisa B. Dell、Rui Zhai、Heather J. Kulik、Wenjun Zhang
DOI:10.1021/jacs.1c12891
日期:2022.4.6
findings demonstrate that the ScoE reaction initiates with C5 hydroxylation of (R)-3-((carboxymethyl)amino)butanoic acid to generate 1, which undergoes dehydration, presumably mediated by Tyr96 to synthesize 2 in a trans configuration. (R)-3-isocyanobutanoic acid is finally generated through radical-based decarboxylation of 2, instead of the common hydroxylation pathway employed by this enzyme superfamily
异腈部分是一种富含电子的功能,可以修饰从不同生命王国中分离出来的各种生物活性天然产物。十多年来,异腈生物合成仅限于异腈合酶,异腈合酶是催化l -Trp/ l -Tyr 和 5-磷酸核酮糖之间缩合反应的酶家族。 ScoE(一种非血红素铁 (II) 和 α-酮戊二酸依赖性双加氧酶)的发现证明了自然界用于异腈安装的替代途径。 ScoE 的生化、晶体学和计算研究先前已有报道,但异腈的形成机制仍不清楚。在目前的工作中,我们采用了体外生物化学、化学合成、光谱技术和计算模拟,使我们能够提出异腈形成的合理分子机制。我们的研究结果表明,ScoE 反应起始于 ( R )-3-((羧甲基)氨基)丁酸的 C5 羟基化,生成1 ,然后发生脱水,可能是在 Tyr96 的介导下合成反式构型的2 。 ( R )-3-异氰基丁酸最终通过2的自由基脱羧生成,而不是该酶超家族采用的常见羟基化途径。