Use of a Tyrosine Analogue To Modulate the Two Activities of a Nonheme Iron Enzyme OvoA in Ovothiol Biosynthesis, Cysteine Oxidation versus Oxidative C-S Bond Formation.
Use of a Tyrosine Analogue To Modulate the Two Activities of a Nonheme Iron Enzyme OvoA in Ovothiol Biosynthesis, Cysteine Oxidation versus Oxidative C-S Bond Formation.
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使用酪氨酸类似物调节卵硫醇生物合成中非血红素铁酶 OvoA 的两种活性：半胱氨酸氧化与氧化 C-S 键形成。
DOI：
10.1021/jacs.7b13628
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发表时间：
2018-04-04
影响因子：
15
通讯作者：
Liu P
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Chen L;Naowarojna N;Song H;Wang S;Wang J;Deng Z;Zhao C;Liu P
卵硫醇是组氨酸硫醇衍生物。卵硫醇的生物合成涉及极其有效的转硫化策略。非血红素铁酶OvoA催化的半胱氨酸与组氨酸的氧化偶联反应是其中的关键步骤之一。除了催化半胱氨酸和组氨酸之间的氧化偶联外，OvoA还催化半胱氨酸氧化为半胱氨酸亚磺酸（半胱氨酸双加氧酶活性）。到目前为止，非常少的机械信息可用于OvoA催化。在这份报告中，我们测量的动力学同位素效应（KIE）在卵蛋白A催化使用同位素敏感的分支方法。此外，通过琥珀抑制因子介导的非天然氨基酸掺入方法，用2-氨基-3-（4-羟基-3-（甲硫基）苯基）丙酸（MtTyr）取代活性位点酪氨酸（Tyr 417），可以调节两种OvoA活性（半胱氨酸和组氨酸之间的氧化偶联，以及半胱氨酸双加氧酶活性）。这些结果表明，这两个OvoA活动分支从一个共同的中间体和活性位点酪氨酸残基在控制这两个途径之间的分配发挥了一些关键作用。
Ovothiol is a histidine thiol derivative. The biosynthesis of ovothiol involves an extremely efficient trans-sulfuration strategy. The nonheme iron enzyme OvoA catalyzed oxidative coupling between cysteine and histidine is one of the key steps. Besides catalyzing the oxidative coupling between cysteine and histidine, OvoA also catalyzes the oxidation of cysteine to cysteine sulfinic acid (cysteine dioxygenase activity). Thus far, very little mechanistic information is available for OvoA-catalysis. In this report, we measured the kinetic isotope effect (KIE) in OvoA-catalysis using the isotopically sensitive branching method. In addition, by replacing an active site tyrosine (Tyr417) with 2-amino-3-(4-hydroxy-3-(methylthio)phenyl)propanoic acid (MtTyr) through the amber suppressor mediated unnatural amino acid incorporation method, the two OvoA activities (oxidative coupling between cysteine and histidine, and cysteine dioxygenase activity) can be modulated. These results suggest that the two OvoA activities branch out from a common intermediate and that the active site tyrosine residue plays some key roles in controlling the partitioning between these two pathways.
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