两种黄素蛋白对奴卡霉素化合物的催化

【背景】2,4-二酮吡咯烷类化合物奴卡霉素和替达霉素都含有C-10酮基结构,但是该结构是由两种不同的酶短链脱氢酶NcmD和黄素腺嘌呤二核苷酸(flavine adenine dinucleotide, FAD)依赖的脱氢酶TrdL分别催化形成的。然而奴卡霉素生物合成基因簇中的FAD依赖的酶NcmL是否能回补NcmD的功能,以及TrdL能否催化奴卡霉素C-10酮基的形成,尚无相关的实验证据。【目的】通过体外酶催化实验研究NcmL和TrdL对奴卡霉素II和奴卡霉素F的C-10位羟基的催化作用。【方法】通过克隆ncmL和trdL至pET-28a(+)中,然后于大肠杆菌中进行诱导表达。诱导后的蛋白经纯化后,考察了纯化的NcmL和TrdL对奴卡霉素II和奴卡霉素F的催化作用,利用高效液相色谱与高分辨质谱联用技术鉴定了酶反应产物。【结果】NcmL不能催化奴卡霉素II和奴卡霉素F的C-10位羟基的脱氢反应,TrdL能催化奴卡霉素II和奴卡霉素F的C-10位羟基脱氢,分别得到奴卡霉素I和奴卡霉素G。【结论】体外生化研究表明,NcmL不参与奴卡霉素C-10酮基的生物合成反应,TrdL具有较广的底物谱,能催化多种奴卡霉素的C-10位羟基转化为酮基。