頭孢菌素酰化酶的自剪切分子機制

日前科研人員結(jié)合晶體學(xué)數(shù)據(jù)，運用高分辨質(zhì)譜分析技術(shù)對頭孢菌素酰化酶空間肽的研究，為酶催化的動態(tài)機制提供了重要的實驗證據(jù)。

研究證實頭孢菌素酰化酶第二步自剪切是由于分子內(nèi)相互作用，并由N-端親和基團（Ntn）催化完成。這一新催化模型的提出預(yù)示著在剪切過程中，該酶必須經(jīng)歷一個很大的構(gòu)象變化，以克服距離約22?的空間障礙。

此外，還揭示了頭孢菌素酰化酶是一個酰化肽酶，并具有一定的外切肽酶活性，深入探討了有關(guān)弱催化機制與分子內(nèi)張力的相互關(guān)系，豐富了酶催化的理論知識。

另外他們還運用現(xiàn)代分子生物學(xué)與天然產(chǎn)物化學(xué)技術(shù)，成功克隆了具有顯著抗結(jié)核分支桿菌活性的抗生素吡啶霉素的生物合成基因簇，通過系統(tǒng)的體內(nèi)遺傳學(xué)和體外分子酶學(xué)研究闡明了該抗生素生物合成的起始機制，證實了嵌合在非核糖體合成酶中的聚酮還原酶結(jié)構(gòu)域的功能，并推測出兩個吡啶環(huán)的生物合成模型。

在此基礎(chǔ)上運用前體導(dǎo)向的生物合成技術(shù)，獲得了三個新結(jié)構(gòu)吡啶霉素類似物，為成功利用組合生物合成技術(shù)產(chǎn)生新結(jié)構(gòu)、新活性的藥物或先導(dǎo)化合物奠定了基礎(chǔ)。