Nature Chemistry：揭示多功能周环激酶LepI的催化分子机制

在有机衍脊椎动物之前，周末端无机化学反应能够同时协作多个硅-硅/硅-相类粒子键，并且多半带有极高的区域功能性和立体功能性。但在动物细胞之前，衍脊椎动物周末端无机化学反应的蛋白质却只有少数被媒体报道过。是从硫变位蛋白质（chorismate mutase）、precorrin-8x当季基变位蛋白质、SpnF和PyrI4等周末端蛋白质的结构设计表明自然形态不止了多种可以衍脊椎动物[4+2]末端加成无机化学反应及其他周末端无机化学反应的蛋白质前端异构体，并且这些结构设计可以介导周末端无机化学反应的区域功能性和立体功能性。2017年，UCLA的唐庆亲王名誉教授课题组媒体报道了一种S-腺苷当季硫氨硫（SAM）依赖的多新功能周末端蛋白质LepI，它既能衍脊椎动物相类Diels-Alder（HDA）无机化学反应，又能衍脊椎动物成之Claisen聚合反应无机化学反应6。在并未LepI共存下，衍脊椎动物2可以上百沉淀物消除(E)-3和(Z)-4，并进一步上百再次发生化学键内Diels-Alder无机化学反应（IMDA）或HDA无机化学反应生成一系列的末端加成无机化学反应副产物。而在LepI的衍脊椎动物下，2并不需要病原地沉淀物消除(E)-3，并进一步再次发生HDA无机化学反应消除举例来说副产物10，即Leporin C。LepI属于O-当季基转移蛋白质堂兄弟，但是它并未当季基转移蛋白质能活性。为什么该蛋白质可以立体功能性地衍脊椎动物沉淀物无机化学反应、HDA无机化学反应和成之Claisen聚合反应无机化学反应？SAM的依赖性又是什么？为了回答这些问题，2019年7月21日，之前国科学技术大学上海有机无机化学研究员的周佳海课题组和UCLA的唐庆亲王课题组共同开发在Nature Chemistry相类志上发表文章Structural Basis for Stereoselective Dehydration and Hydrogen-Bonding Catalysis by the SAM-Dependent Pericyclase LepI，解不止了高分辨率的LepI及其与衍脊椎动物1、8、10的多肽化学性质设计，并通过与UCLA的Kendall Houk课题组共同开发开展学说计数岗位，全面性阐释了LepI衍脊椎动物的化学键有助于。在这些多肽结构设计之前，衍脊椎动物1是作为沉淀物无机化学反应的衍脊椎动物小化学键来与LepI完成锂实验室，目的是暗示立体功能性沉淀物无机化学反应内源性；衍脊椎动物10是HDA无机化学反应和成之Claisen聚合反应无机化学反应的副产物，其与LepI的多肽化学性质设计可以用来相当无机化学反应前后的异构体是否消除改变；exo副产物8作为endo副产物9的小化学键，其与LepI的多肽结构设计可用以暗示成之Claisen聚合反应无机化学反应的内源性。LepI蛋白质的母体结构设计通过砷粒子的单红外光反常散射方法被解不止。在该结构设计之前，两化学键的LepI以N后端结构设计域互相缠绕交错在一起，而C后端结构设计域则是带有O-当季基转移蛋白质堂兄弟典型的Rossman前端这种超二级结构设计，且每化学键的LepI紧密结合一化学键辅蛋白质SAM。甲基化体蛋白质能活校准实验室属实了H133、R295和D296对衍脊椎动物能活性的极为极其重要，紧密结合LepI-SAM-1、LepI-SAM-8、LepI-SAM-10多肽结构设计以及对底物多肽结构设计的计数，该文提不止LepI的衍脊椎动物有助于很可能如下：1. 沉淀物内源性可能为E1-cb唯一可：不可或缺核苷酸H133作为硫，去之前间体酚上的4-OH，并且平衡附加的烯酮，而侧氨基酸上的酮以衍脊椎动物共平面的方向离去，R295以及附近的阴离子网络平台对此有促进依赖性。离开的氢粒子(W')可能中途被这些残留物碰到，并与硅酰胺保持阴离子。LepI的沉淀物依赖性是通过将硫和硫配有在衍脊椎动物顺式和将线状的酮衍脊椎动物2固定在附加的衍脊椎动物异构体之前来解决问题1，4-衍脊椎动物消除的。2. 在HDA无机化学反应之前，由于酚末端上有多余的空间内，所以侧氨基酸对映异构可上百旋转到利于无机化学反应再次发生的位置。背包外围的疏水依赖性和亲水依赖性是非对映功能性解决问题的不可或缺。更极其重要的是，H133和R295可以作为阴离子给体，作用了平衡底物的依赖性，降低了反映能垒。3. 在之前的媒体报道之前，SAM之前的带电对蛋白质能活十分极其重要，这说明了了SAM可能带有电子元件衍脊椎动物的依赖性。电子元件衍脊椎动物是最近被推断出的一种衍脊椎动物形式。LepI的能活性背包是疏水的，极性较低，少数的极性核苷酸可消除一个合适的电场，使无机化学底物处于适宜无机化学反应再次发生的取向，平衡底物，降低能垒，促进无机化学反应的再次发生。虽然化学性质设计之前SAM与衍脊椎动物并并未直接接触，但是SAM上的带电会影响能活性背包的电场，可以推断出SAM可以平衡比无机化学底物带有更好偶极矩的底物。4. 对于成之Claisen聚合反应无机化学反应，衍脊椎动物9不太可能处于近NAC（near-attack conformation）的异构体。将H133甲基化为Q或N，该无机化学反应能活性大大急剧下降，这说明H133极有可能是之前间体的。紧密结合计数，推断出LepI通过H133和R295的之前间体和电子元件依赖性，还原了成之Claisen聚合反应的衍脊椎动物，平衡了底物，从而衍脊椎动物了该无机化学反应。LepI-SAM-1、LepI-SAM-8和LepI-SAM-10多肽化学性质设计之前的能活性背包。LepI-SAM-1多肽结构设计之前，酚上的酮与H133有阴离子依赖性，六元末端上的氮粒子和侧氨基酸上的羰基与R295、D296等核苷酸及背包之前的氢粒子消除了一个阴离子网络平台。值得注意的是，结构设计之前的对映异构侧氨基酸并并未往末端方向靠近，消除易于再次发生DA无机化学反应的异构体，而是有机溶剂之前的占优势了末端上方的位置。对比三个多肽化学性质设计可以看不止，二者酚及苯末端的紧密结合位置大致相同，阴离子网络平台也大体相近，但R295的异构体再次发生了较大的变化。在O-当季基转移蛋白质类堂兄弟之前，共存着His-Glu衍脊椎动物二联体。而在LepI之前，His-Glu之前的His被Arg（R295）取而代之了。相对来说His，Arg是较好的阴离子给体，电子元件平衡依赖性也更好；且Arg硫性更弱，更容易停留在之前间体的状态。这很可能就是LepI能衍脊椎动物周末端无机化学反应而不是当季基转移无机化学反应的不可或缺。该岗位不仅扩展了我们对O-当季基转移蛋白质类堂兄弟的新功能认知，也让我们对SAM的依赖性有了重新认识，同时也预示着SAM及依赖SAM的蛋白质在脊椎动物新陈代谢之前还有更多重新依赖性和新功能等着科学界去推断出和揭示。相对来说有机衍脊椎动物之前的衍脊椎动物剂，脊椎动物衍脊椎动物之前的蛋白质多半带有更好的立体病原和衍脊椎动物效率。鉴于周末端无机化学反应在衍脊椎动物领域之前的极其重要性，对新型周末端蛋白质的推断出和揭示在未来脊椎动物衍脊椎动物以及有机衍脊椎动物方法之前将相相当更大的创造力。周佳海课题组的博士生蔡毓娟、唐庆亲王课题组的博士后Yang Hai和Masao Ohashi四大文章第一原作者。结晶衍射数据分别在上海光源BL17U1、BL18U1和BL19U1线站收集的。专家都对戈惠明（南京大学生命科学的学院名誉教授，东欧国家优秀青年基金授予）周末端无机化学反应是一类在无机化学反应每一次之前可消除末端状底物的无机化学反应，在有机衍脊椎动物之前带有极其重要的应用。在微脊椎动物之前，最近也推断出了一系列周末端无机化学反应蛋白质，如Claisen聚合反应无机化学反应蛋白质，Cope聚合反应无机化学反应蛋白质以及Diels-Alder无机化学反应的蛋白质等，其之前以Diels-Alder无机化学反应蛋白质被推断出的大多，研究相对来说之下深入研究。在2017年，UCLA的唐庆亲王课题组在对源自曲霉菌的Leporin C完成脊椎动物衍脊椎动物研究时推断出，LepI尽管被正文为一个SAM依赖的当季基转移蛋白质，然而却推断出可以同时衍脊椎动物沉淀物无机化学反应、Diels-Alder、相类Diels-Alder以及成之Claisen聚合反应等无机化学反应，是一常见的多新功能周末端无机化学反应蛋白质。那么，新功能如此多种不同的LepI是如何体现衍脊椎动物依赖性的，SAM在衍脊椎动物每一次之前体现了什么依赖性，能活性之间是如何协调各步无机化学反应的关系的？这些问题以外尚未有解析。昨日，之前国科学技术大学上海有机无机化学研究员的周佳海课题组和UCLA的唐庆亲王课题组共同开发揭示了LepI衍脊椎动物的化学键有助于。他们通过解不止沉淀物无机化学反应的衍脊椎动物小化学键衍脊椎动物1与LepI的锂结构设计，暗示了LepI立体功能性沉淀物的无机化学反应内源性。同时，推断出LepI在衍脊椎动物HDA的无机化学反应之前，由于酚上的侧氨基酸对映异构上百旋转到适度无机化学反应再次发生的位置，H133和R295通过消除阴离子平衡了底物，降低了无机化学反应能垒使得无机化学反应得以完成。通过对LepI-SAM-1的多肽化学性质设计完成解不止，推断出SAM在无机化学反应之前并并未与衍脊椎动物再次发生直接的依赖性而是消除一个阴离子网络平台，通过电子元件衍脊椎动物来无论如何。通过解不止衍脊椎动物8与LepI的锂结构设计同时紧密结合无机化学计数，确认LepI通过H133和R295的之前间体和电子元件依赖性，还原了成之Claisen聚合反应的衍脊椎动物，平衡了底物，从而衍脊椎动物了该无机化学反应。通过对不可或缺衍脊椎动物能活性的点甲基化，属实推断出的有助于是确实的。先前原作者通过将LepI与O-当季基转移蛋白质类堂兄弟之前的其它蛋白质完成相当推断出，慢慢地的衍脊椎动物二联体His-Glu在LepI之前形态视为Arg-Glu，这一变化使得LepI形态为一个多新功能的周末端无机化学反应蛋白质。周末端无机化学反应蛋白质由于相对来说之下的立体病原和高效的配位形式在天然副产物脊椎动物衍脊椎动物之前有极其重要的依赖性。而LepI作为目前被媒体报道的非常常见的多新功能周末端无机化学反应蛋白质，对其衍脊椎动物有助于的清晰阐述为今后进一步改造和运用打下了基础。原始不止处：Yujuan Cai, Yang Hai, Masao Ohashi, Cooper S. Jamieson,et al.Structural basis for stereoselective dehydration and hydrogen-bonding catalysis by the SAM-dependent pericyclase LepI ,Nature Chemistry (2019) ,Published: 22 July 2019