Aminoacyl chain translocation catalysed by a type II thioesterase domain in an unusual non-ribosomal peptide synthetase.
Aminoacyl chain translocation catalysed by a type II thioesterase domain in an unusual non-ribosomal peptide synthetase.
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一种不寻常的非核糖体肽合成酶中 II 型硫酯酶结构域催化的氨酰基链易位
DOI：
10.1038/s41467-021-27512-0
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发表时间：
2022-01-10
影响因子：
16.6
通讯作者：
Deng H
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Wang S;Brittain WDG;Zhang Q;Lu Z;Tong MH;Wu K;Kyeremeh K;Jenner M;Yu Y;Cobb SL;Deng H
非核糖体肽合成酶（NRPSs）组装了多种天然产物，在医学和农业中都有重要的应用。它们由几个多酶亚基组成，必须以高度控制的方式相互作用，以促进有效的链转移，从而确保生物合成的保真度。已知NRPSs有几种链转移机制，促进结构多样性。在此，我们报告了第一个具有生物化学特征的II型硫酯酶（TEII）结构域的例子，该结构域能够催化两个独立的NRPS亚基上负责脱氢丁氨酸片段安装的硫基化(T)结构域之间的氨基酰基链转移。这一过程的生化解剖揭示了TEII催化的链易位事件的核心作用，并扩大了TEII结构域的酶促范围，超出了典型（氨基）酰基链水解。TEII结构域与NRPS亚基的明显共同进化突出了这种酶盒的独特特征，毫无疑问，它将在生物合成工程方面发挥作用。非核糖体肽合成酶（NRPSs）负责构建许多类型的天然产物。在这里，作者描述了一个关键的II型硫酯酶结构域，揭示了legonmycin NRPSs的链易位过程。
Non-Ribosomal Peptide Synthetases (NRPSs) assemble a diverse range of natural products with important applications in both medicine and agriculture. They consist of several multienzyme subunits that must interact with each other in a highly controlled manner to facilitate efficient chain transfer, thus ensuring biosynthetic fidelity. Several mechanisms for chain transfer are known for NRPSs, promoting structural diversity. Herein, we report the first biochemically characterized example of a type II thioesterase (TEII) domain capable of catalysing aminoacyl chain transfer between thiolation (T) domains on two separate NRPS subunits responsible for installation of a dehydrobutyrine moiety. Biochemical dissection of this process reveals the central role of the TEII-catalysed chain translocation event and expands the enzymatic scope of TEII domains beyond canonical (amino)acyl chain hydrolysis. The apparent co-evolution of the TEII domain with the NRPS subunits highlights a unique feature of this enzymatic cassette, which will undoubtedly find utility in biosynthetic engineering efforts. Non-Ribosomal Peptide Synthetases (NRPSs) are responsible for the construction of many types of natural products. Here the authors characterize a key type II thioesterase domain that sheds light on the chain translocation processes of legonmycin NRPSs.
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