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李爱涛教授细胞色素P450酶催化研究取得新进展

作者: 生命科学学院  编辑: 鲜文涛  来源:体育外围-_欢迎您

近日,湖北大学生命科学学院、省部共建生物催化与酶工程国家重点实验室李爱涛教授(第一及通讯作者),联合德国马普煤炭研究所Manfred T. Reetz教授、上海有机所周佳海研究员以及西班牙赫罗纳大学Silvia Osuna教授,在Wiley出版社旗下的催化领域顶级期刊Angewandte Chemie International Edition(IF:12.257)发表题为“Regio- and Stereoselective Steroid Hydroxylation at the C7-Position by Cytochrome P450 Monooxygenase Mutants”(《细胞色素P450酶突变体催化的甾体C7β位区域和立体选择性羟基化》)的研究性论文,其中湖北大学为第一通讯单位。

甾体类药物是目前仅次于抗生素的第二大类药物,在临床上被广泛应用于治疗心血管、淋巴性白血病、抗肿瘤、细菌性脑炎、内分泌失调等疾病。其中,通过对甾体底物惰性碳原子,进行定点羟化修饰获得的羟基化甾体,可增加药物本身的极性,与非羟化的药物相比,具有更强的生理和药理活性。然而甾体底物分子复杂,具有近20个甚至更多的潜在羟化位点,目前还没有有效的化学途径来合成羟基化甾体化合物。针对上述问题,该研究通过对细胞色素P450酶进行酶分子工程改造,获得的P450人工酶突变体可以实现一系列甾体底物的C7β的定向羟基化化,并表现出了较高的活性和区域/立体选择性。最后,通过对获得的P450酶突变体进行晶体结构解析与分子动力学模拟,成功地阐明了其高活性、高区域/立体选择性的分子催化机制。

细胞色素P450酶突变体催化不甾体底物的C7β的羟基化

细胞色素P450酶突变体的结构与催化机制解析

据悉,李爱涛教授一直从事细胞色素P450单加氧酶催化的化学品生物合成研究,目前担任省部共建生物催化与酶工程国家重点实验室副主任、湖北省生物催化与酶工程技术引智示范基地负责人。自加入湖北大学生命科学学院以来,以重点实验室为通讯单位在Angewandte Chemie International Edition (IF:12.257)和ACS Catalysis(IF:12.22)等国际权威期刊上发表多篇高水平文章,并获得国家“合成生物学”重点研发计划(课题负责人)、国家自然科学基金面上项目和青年项目等项目支持。

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