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科研進展

廣州健康院揭示糖基轉移酶對稱加糖的機制

發表日期:2022-10-13許婷婷來源:放大 縮小
  中國科學院廣州生物醫藥與健康研究院劉勁松課題組和中科院南海海洋所張長生課題組合作,解析了Elaiophylin(洋橄欖葉素)生物合成中的糖基轉移酶ElaGT對稱加糖的機制。相關研究成果近日以Substrate-induced dimerization of elaiophylin glycosyltransferase reveals a novel self-activating form of glycosyltransferase for symmetric glycosylation為題表在國際晶體學會期刊Acta Cryst. D Struct Biol上。

  Elaiophylin是一種含有16元環的天然大環內酯類抗生素,具有獨特的C2對稱性,兩端各有一個脫氧糖基。該抗生素結構新穎,具有廣譜的抗菌及抗腫瘤活性等,因此引起廣泛關注。ElaGT(elaiophylin glycosyltransferase)是負責elaiophylin糖基對稱轉移的酶,是潛在的酶學工具,可擴展Elaiophylin及類似物的結構多樣性和活性。

  研究通過解析4種狀態的ElaGT的結構發現ElaGT在底物誘導下可以形成一種具有連貫通道的二聚體,該通道長度可允許一個Ela分子在通道內穿梭。進一步的結構分析和生化實驗發現,該二聚體的組裝方式激活子依賴型糖基轉移酶中酶和配體的作用模式類似,其二聚界面可以間接調控糖基結合位點。因此,該酶可能采用的是一種自激活二聚化模式識別并催化糖基轉移。該界面通過多個甲硫氨酸相互作用,突變其中一個甲硫氨酸可以明顯改變該酶的聚合方式以及結合Ela的能力,這進一步提示該界面是潛在的酶活以及底物特異性的調控位點。

  該研究為探索同源糖基轉移酶合成具有不同糖基組成和具有新穎活性的類似物提供新思路。

  廣州健康院劉勁松課題組的副研究員許婷婷以及助理研究員甘慶慶為該文的共同第一作者,劉勁松研究員為通訊作者。該研究獲得呼吸疾病國家重點實驗室、中科院青促會、廣東省生物醫藥計算重點實驗室、廣東省自然科學基金等項目的經費支持。

  

  ElaGT自激活對稱加糖的模型圖

  文章鏈接:https://onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1107/S2059798322008658?sentby=iucr

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