PRAKINEE, Kridsadakorn, Aisaraphon PHINTHA, Surawit VISITSATTHAWONG, Narin LAWAN, Jeerus SUCHARITAKUL, Chadaporn KANTIWIRIYAWANITCH, Jiří DAMBORSKÝ, Penchit CHITNUMSUB, Van Pee KARL-HEINZ a Pimchai CHAIYEN. Mechanism-guided tunnel engineering to increase the efficiency of a flavin-dependent halogenase. NATURE CATALYSIS. ENGLAND: NATURE PORTFOLIO, 2022, roč. 5, č. 6, s. 534-544. ISSN 2520-1158. Dostupné z: https://dx.doi.org/10.1038/s41929-022-00800-8.
Další formáty:   BibTeX LaTeX RIS
Základní údaje
Originální název Mechanism-guided tunnel engineering to increase the efficiency of a flavin-dependent halogenase
Autoři PRAKINEE, Kridsadakorn, Aisaraphon PHINTHA, Surawit VISITSATTHAWONG, Narin LAWAN, Jeerus SUCHARITAKUL, Chadaporn KANTIWIRIYAWANITCH, Jiří DAMBORSKÝ (203 Česká republika, garant, domácí), Penchit CHITNUMSUB, Van Pee KARL-HEINZ a Pimchai CHAIYEN.
Vydání NATURE CATALYSIS, ENGLAND, NATURE PORTFOLIO, 2022, 2520-1158.
Další údaje
Originální jazyk angličtina
Typ výsledku Článek v odborném periodiku
Obor 10403 Physical chemistry
Stát vydavatele Německo
Utajení není předmětem státního či obchodního tajemství
WWW URL
Impakt faktor Impact factor: 37.800
Kód RIV RIV/00216224:14310/22:00126374
Organizační jednotka Přírodovědecká fakulta
Doi http://dx.doi.org/10.1038/s41929-022-00800-8
UT WoS 000812063200001
Klíčová slova anglicky TRYPTOPHAN 7-HALOGENASE; BIOCATALYTIC SCOPE; MOLECULAR-DYNAMICS; KINETIC MECHANISM; CHLORINATION; BIOSYNTHESIS; INTERMEDIATE; INSIGHTS; PHENOL; REBH
Štítky rivok
Příznaky Mezinárodní význam, Recenzováno
Změnil Změnila: Mgr. Michaela Hylsová, Ph.D., učo 211937. Změněno: 16. 3. 2023 21:52.
Anotace
Although flavin-dependent halogenases (FDHs) are attractive for C-H bond activation, their applications are limited due to low turnover and stability. We have previously shown that leakage of a halogenating intermediate, hypohalous acid (HOX), causes FDHs to be inefficient by lessening halogenation yield. Here we employed a mechanism-guided semi-rational approach to engineer the intermediate transfer tunnel connecting two active sites of tryptophan 6-halogenase (Thal). This Thal-V82I variant generates less HOX leakage and possesses multiple catalytic improvements such as faster halogenation, broader substrate utilization, and greater thermostability and pH tolerance compared with the wildtype Thal. Stopped-flow and rapid quench kinetics analyses indicated that rate constants of halogenation and flavin oxidation are faster for Thal-V82I. Molecular dynamics simulations revealed that the V82I substitution introduces hydrophobic interactions which regulate tunnel dynamics to accommodate HOX and cause rearrangement of water networks, allowing better use of various substrates than the wildtype. Our approach demonstrates that an in-depth understanding of reaction mechanisms is valuable for improving efficiency of FDHs.
Návaznosti
LM2018121, projekt VaVNázev: Výzkumná infrastruktura RECETOX (Akronym: RECETOX RI)
Investor: Ministerstvo školství, mládeže a tělovýchovy ČR, RECETOX RI
VytisknoutZobrazeno: 30. 5. 2024 11:02