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Angew. 湖北大學李愛濤教授細胞色素P450酶催化研究取得新進展

湖北大學      2020-04-13
導讀:近日,湖北大學生命科學學院、省部共建生物催化與酶工程國家重點實驗室李愛濤教授(第一及通訊作者),聯合德國馬普煤炭研究所Manfred T. Reetz教授、上海有機所周佳海研究員以及西班牙赫羅納大學Silvia Osuna教授,在Wiley出版社旗下的催化領域頂級期刊Angewandte Chemie International Edition(IF:12.257)發表題為“Regio- and Stereoselective Steroid Hydroxylation at the C7-Position by Cytochrome P450 Monooxygenase Mutants”(《細胞色素P450酶突變體催化的甾體C7β位區域和立體選擇性羥基化》)的研究性論文,其中湖北大學為第一通訊單位。

近日,湖北大學生命科學學院、省部共建生物催化與酶工程國家重點實驗室李愛濤教授(第一及通訊作者),聯合德國馬普煤炭研究所Manfred T. Reetz教授、上海有機所周佳海研究員以及西班牙赫羅納大學Silvia Osuna教授,在Wiley出版社旗下的催化領域頂級期刊Angewandte Chemie International Edition(IF:12.257)發表題為“Regio- and Stereoselective Steroid Hydroxylation at the C7-Position by Cytochrome P450 Monooxygenase Mutants”(《細胞色素P450酶突變體催化的甾體C7β位區域和立體選擇性羥基化》)的研究性論文,其中湖北大學為第一通訊單位。

甾體類藥物是目前僅次于抗生素的第二大類藥物,在臨床上被廣泛應用于治療心血管、淋巴性白血病、抗腫瘤、細菌性腦炎、內分泌失調等疾病。其中,通過對甾體底物惰性碳原子,進行定點羥化修飾獲得的羥基化甾體,可增加藥物本身的極性,與非羥化的藥物相比,具有更強的生理和藥理活性。然而甾體底物分子復雜,具有近20個甚至更多的潛在羥化位點,目前還沒有有效的化學途徑來合成羥基化甾體化合物。針對上述問題,該研究通過對細胞色素P450酶進行酶分子工程改造,獲得的P450人工酶突變體可以實現一系列甾體底物的C7β的定向羥基化化,并表現出了較高的活性和區域/立體選擇性。最后,通過對獲得的P450酶突變體進行晶體結構解析與分子動力學模擬,成功地闡明了其高活性、高區域/立體選擇性的分子催化機制。

細胞色素P450酶突變體催化不甾體底物的C7β的羥基化

細胞色素P450酶突變體的結構與催化機制解析

據悉,李愛濤教授一直從事細胞色素P450單加氧酶催化的化學品生物合成研究,目前擔任省部共建生物催化與酶工程國家重點實驗室副主任、湖北省生物催化與酶工程技術引智示范基地負責人。自加入湖北大學生命科學學院以來,以重點實驗室為通訊單位在Angewandte Chemie International Edition (IF:12.257)和ACS Catalysis(IF:12.22)等國際權威期刊上發表多篇高水平文章,并獲得國家“合成生物學”重點研發計劃(課題負責人)、國家自然科學基金面上項目和青年項目等項目支持。


文章鏈結:https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/anie.202003139


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