Function Switch of a Fungal Sesterterpene Synthase through Molecular Dynamics Simulation Assisted Alteration of an Aromatic Residue Cluster in the Active Pocket of PfNS

残留物(化学) 立体化学 星团(航天器) 化学 ATP合酶 分子动力学 计算机科学 计算化学 生物化学 程序设计语言
作者
Weiyan Zhang,Xinye Wang,Guoliang Zhu,Bin Zhu,Kaitong Peng,Tom Hsiang,Lixin Zhang,Xueting Liu
出处
期刊:Angewandte Chemie [Wiley]
卷期号:63 (37): e202406246-e202406246 被引量:8
标识
DOI:10.1002/anie.202406246
摘要

Abstract Terpene synthases (TPSs) play pivotal roles in generating diverse terpenoids through complex cyclization pathways. Protein engineering of TPSs offers a crucial approach to expanding terpene diversity. However, significant potential remains untapped due to limited understanding of the structure‐function relationships of TPSs. In this investigation, using a joint approach of molecular dynamics simulations‐assisted engineering and site‐directed mutagenesis, we manipulated the aromatic residue cluster (ARC) of a bifunctional terpene synthase (BFTPS), P estalotiopsis f ici nigtetraene synthase (PfNS). This led to the discovery of previously unreported catalytic functions yielding different cyclization patterns of sesterterpenes. Specifically, a quadruple variant (F89A/Y113F/W193L/T194W) completely altered PfNS′s function, converting it from producing the bicyclic sesterterpene nigtetraene to the tricyclic ophiobolin F. Additionally, analysis of catalytic profiles by double, triple, and quadruple variants demonstrated that the ARC functions as a switch, unprecedently redirecting the production of 5/11 bicyclic (Type B) sesterterpenes to 5/15 bicyclic (Type A) ones. Molecular dynamics simulations and theozyme calculations further elucidated that, in addition to cation‐π interactions, C−H⋅⋅⋅π interactions also play a key role in the cyclization patterns. This study offers a feasible strategy in protein engineering of TPSs for various industrial applications.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
眼科女医生小魏完成签到 ,获得积分10
刚刚
黎黎原上草完成签到,获得积分10
1秒前
等乙天发布了新的文献求助10
1秒前
英姑应助恰逢采纳,获得10
2秒前
英俊的铭应助阿呆采纳,获得10
2秒前
深海鱼类完成签到 ,获得积分10
3秒前
彪行天下完成签到,获得积分10
3秒前
岁岁十六-完成签到,获得积分10
3秒前
火星上凌雪完成签到 ,获得积分10
4秒前
4秒前
LDDLleor完成签到,获得积分10
5秒前
7秒前
shiwo110完成签到,获得积分10
8秒前
孤独手机完成签到 ,获得积分10
8秒前
木冉完成签到 ,获得积分10
9秒前
自由莺完成签到 ,获得积分10
9秒前
霜月十四完成签到,获得积分10
9秒前
liuye0202完成签到,获得积分10
10秒前
木槐草完成签到 ,获得积分10
10秒前
不安的晓灵完成签到 ,获得积分10
10秒前
a怪完成签到,获得积分10
11秒前
ARESCI发布了新的文献求助10
11秒前
Qian发布了新的文献求助30
12秒前
huang发布了新的文献求助10
12秒前
12秒前
白露完成签到 ,获得积分10
12秒前
科研通AI6.1应助xu采纳,获得10
15秒前
生气的泡面完成签到,获得积分20
16秒前
彭于晏应助lecturer采纳,获得10
16秒前
hchen发布了新的文献求助10
17秒前
17秒前
17秒前
林毅完成签到,获得积分10
19秒前
BIBIYU完成签到 ,获得积分10
20秒前
传奇3应助Frankll采纳,获得10
21秒前
hnwang98完成签到 ,获得积分10
21秒前
王欣完成签到 ,获得积分10
22秒前
23秒前
25秒前
26秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Modern Epidemiology, Fourth Edition 5000
Handbook of pharmaceutical excipients, Ninth edition 5000
Digital Twins of Advanced Materials Processing 2000
Weaponeering, Fourth Edition – Two Volume SET 2000
Polymorphism and polytypism in crystals 1000
Social Cognition: Understanding People and Events 800
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 工程类 纳米技术 有机化学 物理 生物化学 化学工程 计算机科学 复合材料 内科学 催化作用 光电子学 物理化学 电极 冶金 遗传学 细胞生物学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6028750
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 7695161
关于积分的说明 16187706
捐赠科研通 5175940
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2769818
邀请新用户注册赠送积分活动 1753236
关于科研通互助平台的介绍 1639005