A flavin-dependent halogenase from metagenomic analysis prefers bromination over chlorination.
A flavin-dependent halogenase from metagenomic analysis prefers bromination over chlorination.
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DOI：
10.1371/journal.pone.0196797
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发表时间：
2018
期刊：
影响因子：
3.7
通讯作者：
Sewald N
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Neubauer PR;Widmann C;Wibberg D;Schröder L;Frese M;Kottke T;Kalinowski J;Niemann HH;Sewald N
黄素依赖的卤化酶催化芳香化合物的卤化。在大多数情况下，该反应以高区域选择性进行，只需要FADH2、氧和卤化物盐的存在。由于海洋栖息地含有高浓度的卤化物，因此海洋生物可能是尚未发现的卤化酶的宝贵来源。在PFAM色氨酸卤化酶模型的基础上，建立了一种新的隐马尔可夫模型（HMM），用于海洋宏基因组分析。筛选了11个宏基因组，鉴定出254个完全或部分推定的黄素依赖性卤化酶基因。选择一个预测的卤化酶基因（brvH），为大肠杆菌优化密码子，并过表达。底物筛选表明，该酶是一种活性黄素依赖的卤素酶，能够将吲哚转化为3-溴吲哚。值得注意的是，溴化也在大量过量的氯化物中普遍存在。BrvH晶体结构与色氨酸卤素酶非常相似，但显示出对溶剂开放的底物结合位点，而不是被环覆盖。
Flavin-dependent halogenases catalyse halogenation of aromatic compounds. In most cases, this reaction proceeds with high regioselectivity and requires only the presence of FADH2, oxygen, and halide salts. Since marine habitats contain high concentrations of halides, organisms populating the oceans might be valuable sources of yet undiscovered halogenases. A new Hidden-Markov-Model (HMM) based on the PFAM tryptophan halogenase model was used for the analysis of marine metagenomes. Eleven metagenomes were screened leading to the identification of 254 complete or partial putative flavin-dependent halogenase genes. One predicted halogenase gene (brvH) was selected, codon optimised for E. coli, and overexpressed. Substrate screening revealed that this enzyme represents an active flavin-dependent halogenase able to convert indole to 3-bromoindole. Remarkably, bromination prevails also in a large excess of chloride. The BrvH crystal structure is very similar to that of tryptophan halogenases but reveals a substrate binding site that is open to the solvent instead of being covered by a loop.
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影响因子：
16.6
作者：
Flecks, Silvana;Patallo, Eugenio R.;Zhu, Xiaofeng;Ernyei, Aliz J.;Seifert, Gotthard;Schneider, Alexander;Dong, Changjiang;Naismith, Janies H.;van Pee, Karl-Heinz
通讯作者：
van Pee, Karl-Heinz
影响因子：
3.2
作者：
Kirner, S;Hammer, PE;Ligon, JM
通讯作者：
Ligon, JM
色氨酸7-卤代酶（PRNA）结构提出了一种区域选择性氯化的机制。
DOI：
10.1126/science.1116510
发表时间：
2005-09-30
期刊：
Science (New York, N.Y.)
影响因子：
--
作者：
Dong C;Flecks S;Unversucht S;Haupt C;van Pée KH;Naismith JH
通讯作者：
Naismith JH
影响因子：
10.7
作者：
Kumar, Sudhir;Stecher, Glen;Tamura, Koichiro
通讯作者：
Tamura, Koichiro
DOI：
10.1073/pnas.0506964102
发表时间：
2005-09-27
影响因子：
11.1
作者：
Dorrestein, PC;Yeh, E;Walsh, CT
通讯作者：
Walsh, CT