Structural basis of the Cope rearrangement and cyclization in hapalindole biogenesis.
Structural basis of the Cope rearrangement and cyclization in hapalindole biogenesis.
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DOI：
10.1038/s41589-018-0003-x
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发表时间：
2018-04
影响因子：
14.8
通讯作者：
Sherman DH
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Newmister SA;Li S;Garcia-Borràs M;Sanders JN;Yang S;Lowell AN;Yu F;Smith JL;Williams RM;Houk KN;Sherman DH
苦豆子生物碱是一类结构多样的蓝藻天然产物，具有不同的多环环系统和不同的生物活性。这些复杂的代谢物是由STIG环酶通过三个机械步骤从常见的生物合成中间体中产生的：罕见的Cope重排、6-外切环化和亲电芳香取代。在这里，我们报道了HpiC1的结构，它是一种在体外催化形成12-表-Hapindole U的Stig环酶。1.5°结构显示了一个二聚体组装，每个单体有两个钙离子，活性中心位于蛋白质二聚体的远端。突变分析和计算方法发现了酸催化的[3，3]-Sigmatroic重排的关键残基，以及控制末端亲电芳香族取代位置的特定决定因素，导致从半棕榈生物碱转换为裂叶吲哚生物碱。
Hapalindole alkaloids are a structurally diverse class of cyanobacterial natural products defined by their varied polycyclic ring systems and diverse biological activities. These complex metabolites are generated from a common biosynthetic intermediate by the Stig cyclases in three mechanistic steps: a rare Cope rearrangement, 6-exo-trig cyclization, and electrophilic aromatic substitution. Here we report the structure of HpiC1, a Stig cyclase that catalyzes the formation of 12-epi-hapalindole U in vitro. The 1.5-Å structure revealed a dimeric assembly with two calcium ions per monomer and with the active sites located at the distal ends of the protein dimer. Mutational analysis and computational methods uncovered key residues for an acid-catalyzed [3,3]-sigmatropic rearrangement, as well as specific determinants that control the position of terminal electrophilic aromatic substitution, leading to a switch from hapalindole to fischerindole alkaloids.
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影响因子：
5.5
作者：
Li, Lin;Li, Chuan;Zhang, Zhe;Alexov, Emil
通讯作者：
Alexov, Emil
影响因子：
15
作者：
Luk, Louis Y. P.;Qian, Qj;Tanner, Martin E.
通讯作者：
Tanner, Martin E.
DOI：
10.1107/s0907444909052925
发表时间：
2010-02
期刊：
Acta crystallographica. Section D, Biological crystallography
影响因子：
--
作者：
Adams PD;Afonine PV;Bunkóczi G;Chen VB;Davis IW;Echols N;Headd JJ;Hung LW;Kapral GJ;Grosse-Kunstleve RW;McCoy AJ;Moriarty NW;Oeffner R;Read RJ;Richardson DC;Richardson JS;Terwilliger TC;Zwart PH
通讯作者：
Zwart PH
影响因子：
4.4
作者：
BECKE, AD
通讯作者：
BECKE, AD
影响因子：
4.4
作者：
JORGENSEN, WL;CHANDRASEKHAR, J;KLEIN, ML
通讯作者：
KLEIN, ML