UbiA香叶基转移酶(PTs)在植物代谢物的香叶基化中发挥着不可或缺的作用,产生许多具有增强药理活性的天然产物。
这些酶通常针对芳香底物的特定碳原子或羟基。
尽管近年来已鉴定出数十种植物来源的UbiA PTs,但它们的催化机制仍不清楚,尤其是在对区域选择性的精确控制方面。
基于此,2025年3月13日,中国科学院杭州医学研究所田景奎等人在国际知名期刊Angewandte Chemie International Edition发表题为《Identification, Characterization, and Catalytic Mechanism of Regioselective UbiA Prenyltransferases in Morus Plants》的研究论文。
在此,作者鉴定了10种桑树(Morus alba)中的MaPTs,它们催化了Moracin底物的区域选择性香叶基化和前体萜基化。
分子对接、动力学模拟和量子化学计算揭示了底物诱导的构象变化,导致疏水反应区的形成,以及不同MaPTs与Moracin M之间的差异性结合。
此外,作者还讨论了MaPT27对香叶基供体的识别以及不同供体诱导区域选择性反转的潜在机制。最后,基于结构的理性突变将位点偏好从C7改为C5。
这些发现表明,植物UbiA PTs的区域选择性受到反应位点的固有化学选择性和复杂的蛋白质-底物相互作用的共同调控。
这些结果为植物UbiA PTs的催化机制提供了见解,有助于将其应用于蛋白质工程和合成生物学,以生产具有药用潜力的香叶基化化合物。
Identification, Characterization, and Catalytic Mechanism of Regioselective UbiA Prenyltransferases in Morus Plants.Angew. Chem.Int. Ed., 2025.https://doi.org/10.1002/anie.202504190
