Steric Enforcement of <i>cis</i>-Epoxide Formation in the Radical C–O-Coupling Reaction by Which (<i>S</i>)-2-Hydroxypropylphosphonate Epoxidase (HppE) Produces Fosfomycin
作者:Shengbin Zhou、Juan Pan、Katherine M. Davis、Irene Schaperdoth、Bo Wang、Amie K. Boal、Carsten Krebs、J. Martin Bollinger
DOI:10.1021/jacs.9b10974
日期:2019.12.26
residues - Leu120, Leu144, Phe182, and Leu193 - close to C3 in one of the complexes. Replacement of Leu193 in the substrate C3 pocket with the bulkier Phe enhances stereoselectivity (cis:trans ~ 99:1), whereas the Leu120Phe substitution in the product C3 pocket diminishes it (~ 82:18). Retention of C1 configuration and trans-epoxide formation become predominant with the bulk-reducing Phe182Ala substitution
(S)-2-羟丙基膦酸酯 [(S)-2-HPP, 1] 环氧化酶 (HppE) 在其非血红素铁辅因子处减少 H2O2,以安装抗生素磷霉素的环氧乙烷“弹头”。1 的 C1 pro-R 氢被其 C2 氧净置换,在 C1 处发生构型反转,产生药物的顺式环氧化物 [(1R,2S)-环氧丙基膦酸 (cis-Fos, 2)]。在这里,我们表明 HppE 通过自由基偶联机制的空间引导实现了约 95% 的 C1 反转和顺式环氧化物形成的选择性。HppE•FeII•1 和 HppE•ZnII•2 复合物的已发表结构揭示了底物和产物 C3 的不同口袋,并确定了四种疏水性残基 - Leu120、Leu144、Phe182 和 Leu193 - 在其中一个复合物中接近 C3。用体积更大的 Phe 替换底物 C3 口袋中的 Leu193 增强了立体选择性(顺式:反式~99:1),而产物 C3 口袋中的 Leu120Phe