science >> Wetenschap >  >> Chemie

Wetenschappers onthullen katalytisch mechanisme van lovastatinehydrolase

Lovastatine hydrolase PcEST katalyseert specifiek en efficiënt de omzetting van lovastatine naar monacoline J, maar kan simvastatine niet hydrolyseren Krediet:LIANG Yajing

hyperlipidemie, een van de meest voorkomende bedreigingen voor de menselijke gezondheid, verwijst naar een abnormale toename van cholesterol en/of triglyceriden in het bloed. Een effectieve methode voor preventie en behandeling van de ziekte is cholesterolverlagende therapie, zoals het medicijn simvastatine.

Alkalische hydrolyse van lovastatine om monacoline J te produceren is een tussenstap om simvastatine te verkrijgen. Enzymatische synthese met behulp van een specifieke en efficiënte lovastatinehydrolase is een van de alternatieve methoden voor de groene productie van monacoline J.

Onlangs, het onderzoeksteam onder leiding van Prof. Lu Xuefeng van het Qingdao Institute of Bioenergy and Bioprocess Technology (QIBEBT), Chinese Academie van Wetenschappen (CAS), onthulde het katalytische mechanisme en de structuur-functierelatie van het specifieke en efficiënte lovastatinehydrolase PcEST.

Het is het eerste rapport dat het mechanisme en de structuur-functierelatie van lovastatinehydrolase beschrijft en geeft inzicht in verdere screening op lovastatinehydrolase, Engineering, en commerciële toepassingen. De resultaten zijn gepubliceerd in de Tijdschrift voor biologische chemie .

Op structuur gebaseerde biochemische analyses en mutagenese-assays onthulden dat de Ser-57 (nucleofiel)-Tyr-170 (algemene base)-Lys-60 (algemeen zuur) katalytische triade, samen met het waterstofbindingsnetwerk rond de actieve plaats en de specifieke substraatbindende tunnel bepalen de efficiënte en specifieke lovastatinehydrolyse door PcEST.

Verder, met behulp van structuurgestuurde enzymengineering, de onderzoekers ontwikkelden een PcEST-variant, D106A, die verbeterde oplosbaarheid en thermostabiliteit, wat een veelbelovende toepassing van deze variant in industriële processen suggereert.