Hydrogen peroxide-independent production of α-alkenes by OleTJE P450 fatty acid decarboxylase.
Hydrogen peroxide-independent production of α-alkenes by OleTJE P450 fatty acid decarboxylase.
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DOI：
10.1186/1754-6834-7-28
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发表时间：
2014-02-24
影响因子：
6.3
通讯作者：
Li S
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Liu Y;Wang C;Yan J;Zhang W;Guan W;Lu X;Li S
来自 Jeotgalicoccus sp. 的细胞色素 P450 OleTJE。 ATCC 8456 是 CYP152 过氧化酶家族的新成员，最近被发现可以使用 H2O2 作为唯一的电子和氧供体催化长链脂肪酸异常脱羧形成 α-烯烃。由于脂肪族 α-烯烃是重要的化学品，可用作生物燃料来替代化石燃料，或用于制造润滑剂、聚合物和清洁剂，因此对 OleTJE 脂肪酸脱羧酶的研究具有重要意义，并可能在未来导致生物源 α-烯烃的商业化生产，这种生物源 α-烯烃是可再生的，比石油衍生的同类产品更环保。我们首次报道了 OleTJE 的不依赖 H2O2 的活性。在 NADPH 和 O2 存在的情况下，当与红球菌属的融合 P450 还原酶结构域 RhFRED 配合使用时，这种 P450 酶可在体外有效地脱羧长链脂肪酸（C12 至 C20）。或来自大肠杆菌的单独的黄素氧还蛋白/黄素氧还蛋白还原酶。在体内，OleTJE或OleTJE-RhFRED在过量产生游离脂肪酸的不同大肠杆菌菌株中的表达导致产生不同水平的多种α-烯烃，最高总烃滴度为97.6 mg·l-1。 OleTJE 不依赖于 H2O2 的活性的发现不仅对这种过氧酶的单加氧酶样机制提出了许多基本问题，而且还将指导未来的代谢工程工作朝着改善 O2/氧化还原伙伴/NADPH 的方向发展，以实现 OleTJE 过量生产 α-烯烃。
Cytochrome P450 OleTJE from Jeotgalicoccus sp. ATCC 8456, a new member of the CYP152 peroxygenase family, was recently found to catalyze the unusual decarboxylation of long-chain fatty acids to form α-alkenes using H2O2 as the sole electron and oxygen donor. Because aliphatic α-alkenes are important chemicals that can be used as biofuels to replace fossil fuels, or for making lubricants, polymers and detergents, studies on OleTJE fatty acid decarboxylase are significant and may lead to commercial production of biogenic α-alkenes in the future, which are renewable and more environmentally friendly than petroleum-derived equivalents. We report the H2O2-independent activity of OleTJE for the first time. In the presence of NADPH and O2, this P450 enzyme efficiently decarboxylates long-chain fatty acids (C12 to C20) in vitro when partnering with either the fused P450 reductase domain RhFRED from Rhodococcus sp. or the separate flavodoxin/flavodoxin reductase from Escherichia coli. In vivo, expression of OleTJE or OleTJE-RhFRED in different E. coli strains overproducing free fatty acids resulted in production of variant levels of multiple α-alkenes, with a highest total hydrocarbon titer of 97.6 mg·l-1. The discovery of the H2O2-independent activity of OleTJE not only raises a number of fundamental questions on the monooxygenase-like mechanism of this peroxygenase, but also will direct the future metabolic engineering work toward improvement of O2/redox partner(s)/NADPH for overproduction of α-alkenes by OleTJE.
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影响因子：
3.9
作者：
FUJII, K;GALIVAN, JH;HUENNEKENS, FM
通讯作者：
HUENNEKENS, FM
DOI：
10.1007/s004380050552
发表时间：
1997-09-01
期刊：
MOLECULAR AND GENERAL GENETICS
影响因子：
--
作者：
Fujii, T;Nakamura, K;Fukuda, H
通讯作者：
Fukuda, H
聚酮化合物脱羧链终止之前是素硫蛋白A生物合成中的O-磺化。
影响因子：
15
作者：
Gu, Liangcai;Wang, Bo;Kulkarni, Amol;Gehret, Jennifer J.;Lloyd, Kayla R.;Gerwick, Lena;Gerwick, William H.;Wipf, Peter;Hakansson, Kristina;Smith, Janet. L.;Sherman, David H.
通讯作者：
Sherman, David H.
影响因子：
4.1
作者：
Guan, Wenna;Zhao, Hui;Bai, Fali
通讯作者：
Bai, Fali
影响因子：
14.8
作者：
Heckman, Karin L.;Pease, Larry R.
通讯作者：
Pease, Larry R.