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Angew. 湖北大學(xué)李愛濤教授細(xì)胞色素P450酶催化研究取得新進(jìn)展

來源:湖北大學(xué)      2020-04-13
導(dǎo)讀:近日,湖北大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院、省部共建生物催化與酶工程國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室李愛濤教授(第一及通訊作者),聯(lián)合德國馬普煤炭研究所Manfred T. Reetz教授、上海有機(jī)所周佳海研究員以及西班牙赫羅納大學(xué)Silvia Osuna教授,在Wiley出版社旗下的催化領(lǐng)域頂級期刊Angewandte Chemie International Edition(IF:12.257)發(fā)表題為“Regio- and Stereoselective Steroid Hydroxylation at the C7-Position by Cytochrome P450 Monooxygenase Mutants”(《細(xì)胞色素P450酶突變體催化的甾體C7β位區(qū)域和立體選擇性羥基化》)的研究性論文,其中湖北大學(xué)為第一通訊單位。

近日,湖北大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院、省部共建生物催化與酶工程國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室李愛濤教授(第一及通訊作者),聯(lián)合德國馬普煤炭研究所Manfred T. Reetz教授、上海有機(jī)所周佳海研究員以及西班牙赫羅納大學(xué)Silvia Osuna教授,在Wiley出版社旗下的催化領(lǐng)域頂級期刊Angewandte Chemie International Edition(IF:12.257)發(fā)表題為“Regio- and Stereoselective Steroid Hydroxylation at the C7-Position by Cytochrome P450 Monooxygenase Mutants”(《細(xì)胞色素P450酶突變體催化的甾體C7β位區(qū)域和立體選擇性羥基化》)的研究性論文,其中湖北大學(xué)為第一通訊單位。

甾體類藥物是目前僅次于抗生素的第二大類藥物,在臨床上被廣泛應(yīng)用于治療心血管、淋巴性白血病、抗腫瘤、細(xì)菌性腦炎、內(nèi)分泌失調(diào)等疾病。其中,通過對甾體底物惰性碳原子,進(jìn)行定點(diǎn)羥化修飾獲得的羥基化甾體,可增加藥物本身的極性,與非羥化的藥物相比,具有更強(qiáng)的生理和藥理活性。然而甾體底物分子復(fù)雜,具有近20個(gè)甚至更多的潛在羥化位點(diǎn),目前還沒有有效的化學(xué)途徑來合成羥基化甾體化合物。針對上述問題,該研究通過對細(xì)胞色素P450酶進(jìn)行酶分子工程改造,獲得的P450人工酶突變體可以實(shí)現(xiàn)一系列甾體底物的C7β的定向羥基化化,并表現(xiàn)出了較高的活性和區(qū)域/立體選擇性。最后,通過對獲得的P450酶突變體進(jìn)行晶體結(jié)構(gòu)解析與分子動(dòng)力學(xué)模擬,成功地闡明了其高活性、高區(qū)域/立體選擇性的分子催化機(jī)制。

細(xì)胞色素P450酶突變體催化不甾體底物的C7β的羥基化

細(xì)胞色素P450酶突變體的結(jié)構(gòu)與催化機(jī)制解析

據(jù)悉,李愛濤教授一直從事細(xì)胞色素P450單加氧酶催化的化學(xué)品生物合成研究,目前擔(dān)任省部共建生物催化與酶工程國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室副主任、湖北省生物催化與酶工程技術(shù)引智示范基地負(fù)責(zé)人。自加入湖北大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院以來,以重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室為通訊單位在Angewandte Chemie International Edition (IF:12.257)和ACS Catalysis(IF:12.22)等國際權(quán)威期刊上發(fā)表多篇高水平文章,并獲得國家“合成生物學(xué)”重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃(課題負(fù)責(zé)人)、國家自然科學(xué)基金面上項(xiàng)目和青年項(xiàng)目等項(xiàng)目支持。


文章鏈結(jié):https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/anie.202003139


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