中国科学院刘佳 Glu76残基在镍QueD中的关键作用示意图
学分:教授
李氏集团 催化双氧活化和碳碳键的选择性氧化裂解因其在有机合成和工业生产中的巨大应用价值而成为化学领域的研究热点
槲皮素2，4-双加氧酶(QueDs)是一种典型的金属酶类生物系统，在温和条件下能有效激活双加氧酶，选择性催化有机黄酮醇底物的碳碳键氧化裂解
尽管对QueDs的研究已经进行了几十年，但QueDs的详细催化机制，特别是Glu76残基在活性位点的作用，仍然存在争议
在发表在《催化杂志》上的一项研究中，教授领导的一个小组
中国科学院福建物质结构研究所的李春森报道了野生型镍依赖性槲皮素2，4-双加氧酶(Ni-QueD)及其Glu76Asp和Glu76Gln突变体催化反应的详细机理，并结合分子动力学模拟和QM/MM计算揭示了Glu76残基在操纵Ni-QueD反应中的关键作用
研究人员发现，去质子化形式的保守镍连接Glu76残基对于通过质子耦合电子转移过程引发催化反应是必需的
生成的质子化葡萄糖76通过调节与槲皮素羰基的氢键相互作用来促进后续反应
对Glu76Gln和Glu76Asp突变体的研究表明，Glu76的突变抑制了这种氢键相互作用，并导致实验观察到的较低的催化活性
这项研究不仅提供了关于金属离子依赖的QueDs催化的反应机理的有用信息，而且还提供了关于酶如何利用金属中心连接残基的氢键相互作用实现特定反应的见解
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