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近平滑假丝酵母SCR四种同工酶相互结合形成异源酶催化多环类底物分子机制研究
结题报告
批准号:
31970045
项目类别:
面上项目
资助金额:
58.0 万元
负责人:
张荣珍
依托单位:
学科分类:
微生物生理与生化
结题年份:
2023
批准年份:
2019
项目状态:
已结题
项目参与者:
张荣珍
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中文摘要
近平滑假丝酵母CCTCC M203011(S)-羰基还原酶簇是目前唯一报道的、具有anti-Prelog催化特性的四个同工酶:SCR,SCRI,SCRII和SCRIII,不能催化多环类手性化合物。然而这四种同工酶相互结合形成的异源四聚体蛋白能催化多环类潜手性底物。通过设计不同蛋白标签标记四种同工酶,纯化获得了大量的异源聚合体蛋白,初步解析了异源聚合体酶SCR-SCRII与辅酶的四级结构。在此基础上,本研究拟进一步测定四种同工酶两两结合形成的异源酶/底物(辅酶/产物)复合物的三维结构,揭示异源聚合体酶避开多环类大分子底物中多个大环的“四面夹攻”,克服多环之间带来的较大空间位阻,确定正确的进攻方向,准确识别潜手性位点,阐明异源聚合体酶催化多环底物的分子机制。理性设计酶辅酶结合域、底物通道及其它功能元件,为生物酶高效制备多环类手性大分子化合物提供理论指导。
英文摘要
(S)-carbonyl reductase (SCR) cluster from Candida parapsilosis CCTCC M203011 is the only reported one with anti-Prelog properties, and it concludes four isoenzymes, SCR, SCRI, SCRII and SCRIII. The four enzymes can not catalyze polycyclic chiral compounds. However, the hetero-oligomers formed by the interaction of four isoenzymes in (S)-carbonyl reductase cluster can catalyze prochiral polycyclic substrates. The SCRs were marked with the different labels, much purified hetero-oligomer proteins were obtained. The quarternary structures of the complex of hetero-oligomer SCR-SCRII and cofactor were determined. Based on the above results, we will measure the three-dimensional structure of hetero-oligomer (SCR-SCRII, SCR-SCRII, SCR-SCRIII, SCRI-SCRII, SCRI-SCRIII, SCRII-SCRIII)/substrate (cofactor/product), and understand accurate identification of prochiral site of hertero-oligmers by avoiding the "four-sided attack" of multiple cycles in polycyclic macromolecule substrates and vercoming the larger space steric hindrance caused by multi-cycles, and then determine the catalytic mechanism of recognition of polycyclic substrate of hetero-oligomer by the interaction of (S)-carbonyl reductase cluster. We will rationally design the cofactor binding domain, substrate channeling, and other function components. This work provides theoretical guidance for the efficient preparation of polycyclic chiral compounds.
期刊论文列表
专著列表
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会议论文列表
专利列表
DOI:10.1016/j.foodchem.2020.128599
发表时间:2020-11
期刊:Food chemistry
影响因子:8.8
作者:Ying-qing Ruan;Yan Xu;Wenchi Zhang;Rongzhen Zhang
通讯作者:Ying-qing Ruan;Yan Xu;Wenchi Zhang;Rongzhen Zhang
DOI:10.1007/s43393-022-00124-5
发表时间:2022-08
期刊:Systems Microbiology and Biomanufacturing
影响因子:--
作者:Zhiyong Liu;Rongzhen Zhang;Wenchi Zhang;Yan Xu
通讯作者:Zhiyong Liu;Rongzhen Zhang;Wenchi Zhang;Yan Xu
DOI:10.1016/j.procbio.2020.03.006
发表时间:2020-05
期刊:Process Biochemistry
影响因子:4.4
作者:Kaiang Xuan;Guang Yang;Zhimeng Wu;Yan Xu;Rongzhen Zhang
通讯作者:Kaiang Xuan;Guang Yang;Zhimeng Wu;Yan Xu;Rongzhen Zhang
DOI:10.1016/j.bej.2022.108638
发表时间:2022-09
期刊:Biochemical Engineering Journal
影响因子:3.9
作者:Lihong Li;Rongzhen Zhang;Wenchi Zhang;Yan Xu
通讯作者:Lihong Li;Rongzhen Zhang;Wenchi Zhang;Yan Xu
DOI:10.1021/acsomega.0c00085
发表时间:2020-04-28
期刊:ACS OMEGA
影响因子:4.1
作者:Zhou, Lixian;Liu, Zhiyong;Zhang, Rongzhen
通讯作者:Zhang, Rongzhen
羊布鲁氏菌7α-羟基固醇脱氢酶结构解析及其高效稳定催化制备7-氧代石胆酸的分子机制研究
  • 批准号:
    --
  • 项目类别:
    面上项目
  • 资助金额:
    54万元
  • 批准年份:
    2022
  • 负责人:
    张荣珍
  • 依托单位:
“Fishes-in-net” 酵母孢子微胶囊式近平滑假丝酵母SCRII酶有机相高效手性合成机制研究
  • 批准号:
    31670070
  • 项目类别:
    面上项目
  • 资助金额:
    25.0万元
  • 批准年份:
    2016
  • 负责人:
    张荣珍
  • 依托单位:
近平滑假丝酵母立体选择性(R)-和(S)-羰基还原酶的催化机制与理性设计
  • 批准号:
    31370100
  • 项目类别:
    面上项目
  • 资助金额:
    80.0万元
  • 批准年份:
    2013
  • 负责人:
    张荣珍
  • 依托单位:
近平滑假丝酵母(S)-型羰基氧化酶立体选择性分子催化机制的研究
  • 批准号:
    31070059
  • 项目类别:
    面上项目
  • 资助金额:
    35.0万元
  • 批准年份:
    2010
  • 负责人:
    张荣珍
  • 依托单位:
国内基金
海外基金