Ein funktioneller Wechsel zwischen Asperfumen‐ und Fusicoccadien‐Synthase und Eintritt in die Asperfumen‐Biosynthese durch einen vicinalen Deprotonierungs‐Reprotonierungsprozess DOI Creative Commons

Jing‐Yuan Liu,

Fu-Long Lin,

Kizerbo A. Taizoumbe

и другие.

Angewandte Chemie, Год журнала: 2024, Номер 136(38)

Опубликована: Июль 1, 2024

Abstract Die Diterpensynthase AfAS wurde aus Aspergillus fumigatiaffinis identifiziert. Ihre Aminosäuresequenz und – einem Strukturmodell zufolge die Architektur des aktiven Zentrums sind denen der Fusicocca‐2,10(14)‐dien‐Synthase PaFS sehr ähnlich, produziert jedoch ein strukturell viel komplexeres Diterpen mit neuartigen 6–5–5–5 tetracyclischen Gerüst namens Asperfumen. Der Cyclisierungsmechanismus von durch Isotopenmarkierungsexperimente DFT‐Rechnungen aufgeklärt. Reaktionskaskade verläuft in ihren ersten Schritten über ähnliche Intermediate wie PaFS‐Kaskade, divergiert dann aber einen ungewöhnlichen vicinalen Deprotonierungs‐Reprotonierungsprozess, eine Skelettumlagerung am Startpunkt Stufen auslöst, zum einzigartigen Asperfumen‐Gerüst führen. Das zeigte nur wesentlichen Unterschied zwischen den Zentren: PaFS‐Rest F65 ist I65 ersetzt. Interessanterweise zeigten ortsspezifische Mutageneseexperimente beiden Diterpensynthasen, dass Position 65 als bidirektionaler funktioneller Schalter für Biosynthese tetracyclischem Asperfumen im Vergleich zu weniger komplexen Diterpenen dient.

A Functional Switch Between Asperfumene and Fusicoccadiene Synthase and Entrance to Asperfumene Biosynthesis through a Vicinal Deprotonation‐Reprotonation Process DOI Creative Commons

Jing-Yuan Liu,

Fu-Long Lin,

Kizerbo A. Taizoumbe

и другие.

Angewandte Chemie International Edition, Год журнала: 2024, Номер 63(38)

Опубликована: Июль 1, 2024

The diterpene synthase AfAS was identified from Aspergillus fumigatiaffinis. Its amino acid sequence and-according to a structural model-active site architecture are highly similar those of the fusicocca-2,10(14)-diene PaFS, but produces structurally much more complex with novel 6-5-5-5 tetracyclic skeleton called asperfumene. cyclisation mechanism elucidated through isotopic labelling experiments and DFT calculations. reaction cascade proceeds in its initial steps intermediates as for PaFS cascade, then diverges an unusual vicinal deprotonation-reprotonation process that triggers skeletal rearrangement at entrance leading unique asperfumene skeleton. model revealed only one major difference between active sites: residue F65 is substituted by I65 AfAS. Intriguingly, site-directed mutagenesis both synthases position 65 serves bidirectional functional switch biosynthesis versus less diterpenes.

Язык: Английский

Процитировано

6
Experiment Meets Theory: Cope Rearrangements and Thermal E/Z Isomerisations of Terpenoid Hydrocarbons DOI Creative Commons
Kizerbo A. Taizoumbe,

Anuj Kumar Chhalodia,

Bernd Goldfuß

и другие.

European Journal of Organic Chemistry, Год журнала: 2024, Номер unknown

Опубликована: Авг. 12, 2024

Abstract Several terpenes are known that can undergo a Cope rearrangement. Prominent examples include germacrene A and hedycaryol show rearrangement already slightly above room temperature. In the present study rearrangements of several eventually co‐occurring thermal E / Z isomerisations were investigated experimentally for their minimum required temperatures states equilibrium. The experimental findings supported by computational assessments free activation energies (ΔG ≠ ) as well relative Gibbs reactants (ΔG).

Язык: Английский

Процитировано

2
Skeletal Rearrangements in the Enzyme‐Catalysed Biosynthesis of Coral‐type Diterpenes from Chitinophaga pinensis DOI Creative Commons

Georges Bellier Tabekoueng,

Heng Li, Bernd Goldfuß

и другие.

Angewandte Chemie International Edition, Год журнала: 2024, Номер 63(50)

Опубликована: Авг. 28, 2024

Abstract Two diterpene synthases from the bacterium Chitinophaga pinensis were characterised. The first enzyme mainly produced rearranged palmatol, a compound known octocorals, while second made new coral‐type eunicellane chitinol. mechanisms of both enzymes deeply studied through isotopic labelling experiments, DFT calculations, and with substrate analog containing saturated double bond, resulting in formation derailment products that gave additional insights into nature cyclisation cascade intermediates. diterpenes poses interesting questions on functions these compounds organisms as different bacteria corals.

Язык: Английский

Процитировано

1
Skeletal Rearrangements in the Enzyme‐Catalysed Biosynthesis of Coral‐type Diterpenes from Chitinophaga pinensis DOI Creative Commons

Georges Bellier Tabekoueng,

Heng Li, Bernd Goldfuß

и другие.

Angewandte Chemie, Год журнала: 2024, Номер 136(50)

Опубликована: Авг. 28, 2024

Abstract Zwei Diterpensynthasen aus dem Bakterium Chitinophaga pinensis wurden charakterisiert. Das erste Enzym produzierte hauptsächlich das umgelagerte Diterpen Palmatol, eine Oktokorallen bekannte Verbindung, während zweite neue korallenartige Eunicellan Chitinol herstellte. Die Mechanismen beider Enzyme durch Isotopenmarkierungsexperimente, DFT‐Berechnungen und mit einem Substratanalogon, gesättigte Doppelbindung enthält, eingehend untersucht. Letzteres führte zur Bildung von Abbruchprodukten führte, die zusätzliche Einblicke in Natur der Intermediate Cyclisierungskaskade lieferten. korallenartiger Diterpene wirft interessante Fragen zu den Funktionen dieser Verbindungen so unterschiedlichen Organismen wie Bakterien Korallen auf.

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Ein funktioneller Wechsel zwischen Asperfumen‐ und Fusicoccadien‐Synthase und Eintritt in die Asperfumen‐Biosynthese durch einen vicinalen Deprotonierungs‐Reprotonierungsprozess DOI Creative Commons

Jing‐Yuan Liu,

Fu-Long Lin,

Kizerbo A. Taizoumbe

и другие.

Angewandte Chemie, Год журнала: 2024, Номер 136(38)

Опубликована: Июль 1, 2024

Abstract Die Diterpensynthase AfAS wurde aus Aspergillus fumigatiaffinis identifiziert. Ihre Aminosäuresequenz und – einem Strukturmodell zufolge die Architektur des aktiven Zentrums sind denen der Fusicocca‐2,10(14)‐dien‐Synthase PaFS sehr ähnlich, produziert jedoch ein strukturell viel komplexeres Diterpen mit neuartigen 6–5–5–5 tetracyclischen Gerüst namens Asperfumen. Der Cyclisierungsmechanismus von durch Isotopenmarkierungsexperimente DFT‐Rechnungen aufgeklärt. Reaktionskaskade verläuft in ihren ersten Schritten über ähnliche Intermediate wie PaFS‐Kaskade, divergiert dann aber einen ungewöhnlichen vicinalen Deprotonierungs‐Reprotonierungsprozess, eine Skelettumlagerung am Startpunkt Stufen auslöst, zum einzigartigen Asperfumen‐Gerüst führen. Das zeigte nur wesentlichen Unterschied zwischen den Zentren: PaFS‐Rest F65 ist I65 ersetzt. Interessanterweise zeigten ortsspezifische Mutageneseexperimente beiden Diterpensynthasen, dass Position 65 als bidirektionaler funktioneller Schalter für Biosynthese tetracyclischem Asperfumen im Vergleich zu weniger komplexen Diterpenen dient.

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