Mechanismus der bifunktionellen Multiprodukt‐Sesterterpensynthase AcAS aus Aspergillus calidoustus. (4th February 2022)

• Record Type: Journal Article
• Authors: Quan, Zhiyang; Hou, Anwei; Goldfuss, Bernd; Dickschat, Jeroen S.
• Is Part Of: Angewandte Chemie. Volume 134:Number 13(2022)
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• Publication Date: 2022-02-04
• Subjects: DFT-Rechnungen -- Enzymmechanismen -- Isotope -- Substratanaloga -- Terpenoide; Chemistry -- Periodicals; 540
• DOI: 10.1002/ange.202117273
• Languages: English
• ISSNs: 0044-8249

Abstract

Abstract: Die chimäre Multiprodukt‐Sesterterpensynthase AcAS aus Aspergillus calidoustus lieferte neben fünf bekannten Sesterterpenen das spirocyclische Calidousten, welches ein neues Gerüst aufweist. Der komplexe Cyclisierungsmechanismus zu allen sechs Verbindungen wurde durch Isotopenmarkierungsexperimente in Kombination mit DFT‐Rechnungen untersucht. Chemisch synthetisiertes 8‐Hydroxyfarnesyldiphosphat wurde mit Isopentenyldiphosphat und AcAS in vier oxygenierte Sesterterpenoide umgewandelt, die strukturell den Cytochrom‐P450‐Oxidationsprodukten der Sesterterpen‐Kohlenwasserstoffe ähneln. Das Proteinengineering von AcAS erweiterte dessen Substratspektrum und führte zu signifikant verbesserten Enzymausbeuten. Abstract : Es wurde eine Sesterterpen‐Synthase aus Aspergillus calidoustus charakterisiert, die neben fünf bekannten Verbindungen auch Calidousten, eine Verbindung mit neuem Gerüst, produziert. Eine eingehende mechanistische Untersuchung durch Isotopenmarkierungsexperimente, ortsgerichtete Mutagenese und DFT‐Rechnungen wird vorgestellt. Das Substratanalogon 8‐Hydroxy‐FPP wurde in mehrere sauerstoffhaltige Terpenoide umgewandelt.