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异戊基辅酶A（IV-CoA）是粘细菌中一种重要的代谢物，它是膜脂酰基部分的主要成分异脂肪酸等多种生命重要化合物的前体。IV-CoA一般来源于亮氨酸的降解。然而，最近在黄粘球菌中发现了一种需要乙酰辅酶A作为起始原料的生物合成途径，以确保在主要产生途径不活跃时产生IV-CoA衍生代谢物。其中，AibA/AibB是该途径的关键酶，催化3-甲基戊二酸辅酶A（MG-CoA）脱羧生成3,3-二甲基丙烯酰辅酶A（DMA-CoA）。

图片来源：Angew.Chem.Int.Ed.

最初推测AibA/AibB催化反应是一个涉及烯醇化中间体的两步直接脱羧反应机理。然而，将涉及催化反应的残基Cys56突变成Ala,Ser,Asn或Val并没有消除脱羧反应。因此，先前提出的涉及Cys56的直接脱羧机理受到质疑，相反地，提出了一种不涉及酶任何残基参与的分子内脱羧机制。

图片来源：Angew.Chem.Int.Ed.

近期，瑞典斯德哥尔摩大学的FahmiHimo和XiangSheng合作，利用DFT计算证明了分子内的周环机制中有一个较高的能垒，并且这种情况下与溶液反应相比，酶没有提供太多的催化能力。

图片来源：Angew.Chem.Int.Ed.

另一方面，最初提出的直接脱羧机理具有相当可行的能垒。

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此外，该研究还证实，前期工作中推测的活性残基半胱氨酸作为一种普通酸质子化直接由C-C键断裂产生的烯醇化中间体。在没有半胱氨酸的情况下，质子化可以被它附近的谷氨酸或溶液替代。

图片来源：Angew.Chem.Int.Ed.

参考文献：Mechanismof3-MethylglutaconylCoADecarboxylaseAibA/AibB:PericyclicReactionversusDirectDecarboxylation

Angew.Chem.Int.Ed.

DOI:10./anie.

原文作者：XiangSheng*andFahmiHimo*

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