自由基酶,包括在進化上古老的甘油基自由基酶(GRE)家族,催化涉及無數重要生物過程的化學挑戰性反應。所有GRE都具有一個重要的、保守的骨架甘氨酸,它能形成一個穩定的、催化必需的α-碳自由基。
最近,Harvard University的Emily P. Balskus課題組通過對GRE家族的仔細研究,意外地發現了數百個非經典GRE同源物,它們編碼丙氨酸、絲氨酸或蘇氨酸來代替催化甘氨酸殘基。
圖片來源:J. Am. Chem. Soc.
與長期以來的觀點相反,這項研究通過實驗證明,當被伴侶激活酶激活時,這些氨酰自由基酶(AARE)在三個同源殘基上形成穩定的α-碳自由基。
圖片來源:J. Am. Chem. Soc.
與此同時,以前未被識別的AARE在微生物基因組中廣泛存在,突顯了它們的生物學重要性和表現出新反應性的潛力。總的來說,這些研究擴展了生命系統已知的自由基化學,同時提出了關于AARE的進化問題有待進一步研究。
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圖片來源:J. Am. Chem. Soc.
原文標題:Discovery of a New Class of Aminoacyl Radical Enzymes Expands Nature’s Known Radical Chemistry
原文作者:Beverly Fu, Hao Yang, Duncan J. Kountz, Maike N. Lundahl, Harry R. Beller, William E. Broderick, Joan B. Broderick, Brian H. Hoffman, and Emily P. Balskus*
https://doi.org/10.1021/jacs.4c10348