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摘要
Baeyer-Villiger单加氧酶是一种重要的生物催化剂,可用于合成一系列有价值的酯和内酯化合物。通过序列比对和晶体结构分析推测连接NADPH结构域和FAD结构域的一段非保守Hinge可能在酶对底物识别和催化氧化过程中扮演着重要角色。在以环己酮单加氧酶为模型的研究中发现,对该Hinge结构进行同源序列替换得到的突变体几乎完全丧失了催化活性,证明了其整体水平的重要性。丙氨酸扫描突变揭示其中一些位点对酶的功能有显著影响:K153位点的改变使酶的活性下降,立体选择性却更优化;L143位点的改变对酶的活性影响较小,却降低了立体选择性;L144位点的改变则同时大幅度削弱酶的活性和立体选择性。将同样的方法运用在苯丙酮单加氧酶中,我们得到了相似的结论,证明这些位点的重要功能在Baeyer-Villiger单加氧酶家族中有一定的普遍性。这一研究增进了对Baeyer-Villiger单加氧酶的结构与功能关系的认识,有助于底物结合口袋的精确描述和Baeyer-Villiger单加氧酶催化图景的进一步细化,对未来相关的理性设计和定向改造研究提供了借鉴。
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单位中国科学院微生物研究所; 微生物资源前期开发国家重点实验室; 中国科学院大学
