• 文献检索
  • 文档翻译
  • 深度研究
  • 学术资讯
  • Suppr Zotero 插件Zotero 插件
  • 邀请有礼
  • 套餐&价格
  • 历史记录
应用&插件
Suppr Zotero 插件Zotero 插件浏览器插件Mac 客户端Windows 客户端微信小程序
定价
高级版会员购买积分包购买API积分包
服务
文献检索文档翻译深度研究API 文档MCP 服务
关于我们
关于 Suppr公司介绍联系我们用户协议隐私条款
关注我们

Suppr 超能文献

核心技术专利:CN118964589B侵权必究
粤ICP备2023148730 号-1Suppr @ 2026

文献检索

告别复杂PubMed语法,用中文像聊天一样搜索,搜遍4000万医学文献。AI智能推荐,让科研检索更轻松。

立即免费搜索

文件翻译

保留排版,准确专业,支持PDF/Word/PPT等文件格式,支持 12+语言互译。

免费翻译文档

深度研究

AI帮你快速写综述,25分钟生成高质量综述,智能提取关键信息,辅助科研写作。

立即免费体验

在壮观霉素生物合成过程中涉及二氧六环桥形成的是一个Twitch 自由基 -腺苷甲硫氨酸脱氢酶,它可能是由差向异构酶进化而来的。

Dioxane Bridge Formation during the Biosynthesis of Spectinomycin Involves a Twitch Radical -Adenosyl Methionine Dehydrogenase That May Have Evolved from an Epimerase.

机构信息

Department of Chemistry, University of Texas at Austin, Austin, Texas 78712, United States.

Shaanxi Key Laboratory of Natural Products & Chemical Biology, College of Chemistry & Pharmacy, Northwest A&F University, Yangling 712100, Shaanxi, China.

出版信息

J Am Chem Soc. 2022 Jun 8;144(22):9910-9919. doi: 10.1021/jacs.2c02676. Epub 2022 May 27.

DOI:10.1021/jacs.2c02676
PMID:35622017
原文链接:https://pmc.ncbi.nlm.nih.gov/articles/PMC9204835/
Abstract

Spectinomycin is a dioxane-bridged, tricyclic aminoglycoside produced by ATCC 27741. While the biosynthetic gene cluster for spectinomycin has been reported, the chemistry underlying construction of the dioxane ring is unknown. The twitch radical SAM enzyme SpeY from the cluster is shown here to catalyze dehydrogenation of the C2' alcohol of (2',3')-tetrahydrospectinomycin to yield (3')-dihydrospectinomycin as a likely biosynthetic intermediate. This reaction is radical-mediated and initiated via H atom abstraction from C2' of the substrate by the 5'-deoxyadenosyl radical equivalent generated upon reductive cleavage of SAM. Crystallographic analysis of the ternary Michaelis complex places serine-183 adjacent to C2' of the bound substrate opposite C5' of SAM. Mutation of this residue to cysteine converts SpeY to the corresponding C2' epimerase mirroring the opposite phenomenon observed in the homologous twitch radical SAM epimerase HygY from the hygromycin B biosynthetic pathway. Phylogenetic analysis suggests a relatively recent evolutionary branching of putative twitch radical SAM epimerases bearing homologous cysteine residues to generate the SpeY clade of enzymes.

摘要

壮观霉素是一种由 ATCC 27741 产生的桥连二氧六环三环氨基糖苷。虽然壮观霉素的生物合成基因簇已经被报道,但构建二氧六环的化学原理尚不清楚。来自该簇的 Twitch 自由基 SAM 酶 SpeY 被证明可以催化(2',3')-四氢壮观霉素的 C2' 醇的脱氢反应,生成(3')-二氢壮观霉素作为可能的生物合成中间体。该反应是自由基介导的,通过在 SAM 的还原裂解后生成的 5'-脱氧腺苷自由基等价物从底物的 C2' 上抽取 H 原子而引发。三元 Michaelis 复合物的晶体学分析将丝氨酸-183 置于结合底物的 C2' 旁边,与 SAM 的 C5' 相对。将该残基突变为半胱氨酸会将 SpeY 转化为相应的 C2' 差向异构酶,反映了在 Hygromycin B 生物合成途径中同源 Twitch 自由基 SAM 差向异构酶 HygY 中观察到的相反现象。系统发育分析表明,具有同源半胱氨酸残基的假定 Twitch 自由基 SAM 差向异构酶最近发生了相对进化分支,产生了 SpeY 酶的分支。

相似文献

1
Dioxane Bridge Formation during the Biosynthesis of Spectinomycin Involves a Twitch Radical -Adenosyl Methionine Dehydrogenase That May Have Evolved from an Epimerase.在壮观霉素生物合成过程中涉及二氧六环桥形成的是一个Twitch 自由基 -腺苷甲硫氨酸脱氢酶,它可能是由差向异构酶进化而来的。
J Am Chem Soc. 2022 Jun 8;144(22):9910-9919. doi: 10.1021/jacs.2c02676. Epub 2022 May 27.
2
HygY Is a Twitch Radical SAM Epimerase with Latent Dehydrogenase Activity Revealed upon Mutation of a Single Cysteine Residue.HygY是一种具有潜在脱氢酶活性的Twitch自由基SAM差向异构酶,单个半胱氨酸残基发生突变后该活性得以显现。
J Am Chem Soc. 2021 Sep 22;143(37):15152-15158. doi: 10.1021/jacs.1c05727. Epub 2021 Sep 7.
3
Characterization of a radical S-adenosyl-L-methionine epimerase, NeoN, in the last step of neomycin B biosynthesis.新型 S-腺苷-L-甲硫氨酸差向异构酶 NeoN 在新霉素 B 生物合成的最后一步中的特征。
J Am Chem Soc. 2014 Oct 1;136(39):13909-15. doi: 10.1021/ja507759f. Epub 2014 Sep 17.
4
Correction to "Dioxane Bridge Formation during the Biosynthesis of Spectinomycin Involves a Twitch Radical -Adenosyl Methionine Dehydrogenase That May Have Evolved from an Epimerase".对“壮观霉素生物合成过程中二氧化烷桥的形成涉及一种可能由差向异构酶进化而来的抽搐自由基 - 腺苷甲硫氨酸脱氢酶”的修正。
J Am Chem Soc. 2025 Jan 29;147(4):3912. doi: 10.1021/jacs.4c18639. Epub 2025 Jan 10.
5
ENDOR Spectroscopy Reveals the "Free" 5'-Deoxyadenosyl Radical in a Radical SAM Enzyme Active Site Actually is Chaperoned by Close Interaction with the Methionine-Bound [4Fe-4S] Cluster.电子顺磁共振波谱学揭示了活性位点中“游离”的 5'-脱氧腺嘌呤核苷自由基实际上是由与蛋氨酸结合的 [4Fe-4S] 簇的紧密相互作用所“护送”的。
J Am Chem Soc. 2024 Feb 14;146(6):3710-3720. doi: 10.1021/jacs.3c09428. Epub 2024 Feb 3.
6
Radical SAM Enzyme Spore Photoproduct Lyase: Properties of the Ω Organometallic Intermediate and Identification of Stable Protein Radicals Formed during Substrate-Free Turnover.激进的 SAM 酶孢子嘧啶光裂酶:Ω 有机金属中间体的性质和在无底物转化过程中形成的稳定蛋白自由基的鉴定。
J Am Chem Soc. 2020 Oct 28;142(43):18652-18660. doi: 10.1021/jacs.0c08585. Epub 2020 Oct 15.
7
l-methionine Adenosylation: Radical Intermediates and the Catalytic Competence of the 5'-Deoxyadenosyl Radical.l-甲硫氨酸腺苷化:自由基中间体和 5'-脱氧腺苷自由基的催化能力。
J Am Chem Soc. 2022 Mar 23;144(11):5087-5098. doi: 10.1021/jacs.1c13706. Epub 2022 Mar 8.
8
Auxiliary iron-sulfur cofactors in radical SAM enzymes.自由基S-腺苷甲硫氨酸酶中的辅助铁硫辅因子。
Biochim Biophys Acta. 2015 Jun;1853(6):1316-34. doi: 10.1016/j.bbamcr.2015.01.002. Epub 2015 Jan 15.
9
Mechanism of Radical Initiation in the Radical S-Adenosyl-l-methionine Superfamily.自由基 S-腺苷甲硫氨酸超家族中自由基引发的机制。
Acc Chem Res. 2018 Nov 20;51(11):2611-2619. doi: 10.1021/acs.accounts.8b00356. Epub 2018 Oct 15.
10
Changing Fates of the Substrate Radicals Generated in the Active Sites of the B-Dependent Radical SAM Enzymes OxsB and AlsB.B 依赖性自由基 SAM 酶 OxsB 和 AlsB 活性部位生成的底物自由基的命运变化。
J Am Chem Soc. 2023 Feb 15;145(6):3656-3664. doi: 10.1021/jacs.2c12953. Epub 2023 Jan 31.

引用本文的文献

1
Initiation, Propagation, and Termination in the Chemistry of Radical SAM Enzymes.自由基S-腺苷甲硫氨酸酶化学中的引发、传播和终止
Biochemistry. 2024 Dec 17;63(24):3161-3183. doi: 10.1021/acs.biochem.4c00518. Epub 2024 Dec 3.
2
Mechanistic Insights from the Crystal Structure and Computational Analysis of the Radical SAM Deaminase DesII.从晶体结构和计算分析中获得的关于激进的 SAM 脱氨酶 DesII 的机制见解。
Adv Sci (Weinh). 2024 Sep;11(33):e2403494. doi: 10.1002/advs.202403494. Epub 2024 Jun 28.
3
Changing Fates of the Substrate Radicals Generated in the Active Sites of the B-Dependent Radical SAM Enzymes OxsB and AlsB.B 依赖性自由基 SAM 酶 OxsB 和 AlsB 活性部位生成的底物自由基的命运变化。
J Am Chem Soc. 2023 Feb 15;145(6):3656-3664. doi: 10.1021/jacs.2c12953. Epub 2023 Jan 31.
4
Identification of the Early Steps in Herbicidin Biosynthesis Reveals an Atypical Mechanism of -Glycosylation.鉴定除草剂生物合成的早期步骤揭示了一种非典型的 -糖基化机制。
J Am Chem Soc. 2022 Aug 31;144(34):15653-15661. doi: 10.1021/jacs.2c05728. Epub 2022 Aug 18.

本文引用的文献

1
Radical SAM Enzymes Involved in Tetrapyrrole Biosynthesis and Insertion.参与四吡咯生物合成与插入的自由基S-腺苷甲硫氨酸酶
ACS Bio Med Chem Au. 2022 Feb 16;2(3):196-204. doi: 10.1021/acsbiomedchemau.1c00061. eCollection 2022 Jun 15.
2
RadicalSAM.org: A Resource to Interpret Sequence-Function Space and Discover New Radical SAM Enzyme Chemistry.RadicalSAM.org:一个用于解释序列-功能空间并发现新的自由基S-腺苷甲硫氨酸酶化学的资源。
ACS Bio Med Chem Au. 2022 Feb 16;2(1):22-35. doi: 10.1021/acsbiomedchemau.1c00048. Epub 2021 Dec 17.
3
HygY Is a Twitch Radical SAM Epimerase with Latent Dehydrogenase Activity Revealed upon Mutation of a Single Cysteine Residue.HygY是一种具有潜在脱氢酶活性的Twitch自由基SAM差向异构酶,单个半胱氨酸残基发生突变后该活性得以显现。
J Am Chem Soc. 2021 Sep 22;143(37):15152-15158. doi: 10.1021/jacs.1c05727. Epub 2021 Sep 7.
4
Mechanism of Reduction of an Aminyl Radical Intermediate in the Radical SAM GTP 3',8-Cyclase MoaA.自由基 SAM GTP 3',8-环化酶 MoaA 中氨酰基自由基中间体还原的机制。
J Am Chem Soc. 2021 Sep 1;143(34):13835-13844. doi: 10.1021/jacs.1c06268. Epub 2021 Aug 23.
5
Exploration of Hygromycin B Biosynthesis Utilizing CRISPR-Cas9-Associated Base Editing.利用 CRISPR-Cas9 相关碱基编辑技术探索 Hygromycin B 的生物合成。
ACS Chem Biol. 2020 Jun 19;15(6):1417-1423. doi: 10.1021/acschembio.0c00071. Epub 2020 Apr 22.
6
Mechanism of Radical Initiation in the Radical S-Adenosyl-l-methionine Superfamily.自由基 S-腺苷甲硫氨酸超家族中自由基引发的机制。
Acc Chem Res. 2018 Nov 20;51(11):2611-2619. doi: 10.1021/acs.accounts.8b00356. Epub 2018 Oct 15.
7
MEGA X: Molecular Evolutionary Genetics Analysis across Computing Platforms.MEGA X:跨越计算平台的分子进化遗传学分析。
Mol Biol Evol. 2018 Jun 1;35(6):1547-1549. doi: 10.1093/molbev/msy096.
8
Following the electrons: peculiarities in the catalytic cycles of radical SAM enzymes.追踪电子:还原酶 SAM 酶催化循环的特点。
Nat Prod Rep. 2018 Jul 18;35(7):615-621. doi: 10.1039/c7np00058h.
9
Post-translational modification of ribosomally synthesized peptides by a radical SAM epimerase in Bacillus subtilis.枯草芽孢杆菌中通过自由基 SAM 差向异构酶对核糖体合成肽进行翻译后修饰。
Nat Chem. 2017 Jul;9(7):698-707. doi: 10.1038/nchem.2714. Epub 2017 Feb 6.
10
Auxiliary iron-sulfur cofactors in radical SAM enzymes.自由基S-腺苷甲硫氨酸酶中的辅助铁硫辅因子。
Biochim Biophys Acta. 2015 Jun;1853(6):1316-34. doi: 10.1016/j.bbamcr.2015.01.002. Epub 2015 Jan 15.