对环氧化合物水解酶Lsd19的突变研究和催化定向改造

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项目介绍
AI项目解读

基本信息

  • 批准号:
    21807088
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
  • 资助金额:
    25.0万
  • 负责人:
  • 依托单位:
  • 学科分类:
    B0705.生物合成化学
  • 结题年份:
    2021
  • 批准年份:
    2018
  • 项目状态:
    已结题
  • 起止时间:
    2019-01-01 至2021-12-31

项目摘要

The crystal structure of Lsd19, an epoxide hydrolase enzyme, in complex with the natural product Lasalocid A and substrate analog revealed the mechanism of anti-Baldwin ring closure reaction responsible for polyether biosynthesis. This study is a breakthrough for natural product biosynthesis. In our investigation we will conduct mutagenesis studies to further improve our understanding of the catalytic mechanism. Furthermore, we will engineer new Lsd19A and Lsd19B domains which catalyze the first exo ring and second endo ring formation respectively. The function of Lsd19A will be changed to catalyze the second exo ring formation and the function of Lsd19B will be changed to catalyze the first endo ring formation. Using different combinations of these domains, we will be able to biosynthesize new Lasalocid A analogs containing 5-exo and 5-exo, 6-endo and 6-exo, 6-endo and 7-endo rings. This approach will enable us synthesize any exo or endo ring for polyether, thereby significantly increasing the pool of natural product-like compounds for drug discovery. This is a novel approach for natural product drug development.
环氧化合物水解酶Lsd19与天然产物Lasalocid A以及底物类似物的晶体结构阐释了聚合醚水解酶生成反Baldwin规则endo环的催化机理,是天然化合物生物合成机制的一大突破。本项目延续这一研究,通过氨基酸突变测试参与催化的氨基酸的功能,进一步印证反应机制。此外,本项目根据Lsd19结构改造其两个结构域Lsd19A与Lsd19B(Lsd19A催化生成第一个5元exo环,Lsd19B催化生成第二个6元endo环),使Lsd19A合成第二个exo环,而Lsd19B合成第一个endo环。经过这些结构域的排列组合,本项目拟得到Lasalocid A的类似物包括5-exo-5-exo环,6-endo-6-exo环,6-endo-7-endo环。这项技术可以促进任意合成聚合醚的exo环或endo环,从而扩大了类天然化合物药物的数据库,是天然化合物药物研发的首创。

结项摘要

Lsd18与Lsd19是合成天然产物Lasalocid A的关键酶。Lsd18氧化双键形成环氧化合物,Lsd19进一步水解该环氧化物形成环状醚。本项目有机合成了Lsd18的天然底物的类似物,Lsd18的天然产物的类似物(即Lsd19的底物),解析了Lsd18与底物,产物的复合体的晶体结构,阐明了Lsd18的催化机制,并对Lsd18进行改造,提高了其稳定性。本项目对Lsd19也进行了改造,设计,表达,纯化了Lsd19A,Lsd19B,Lsd19A G104M和Lsd19B M235G突变体,进行了初步的酶活测试。该研究对于将酶催化应用于有机合成具有重要意义。

项目成果

期刊论文数量(5)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)
Two-Dimensional Design Strategy to Construct Smart Fluorescent Probes for the Precise Tracking of Senescence
构建智能荧光探针以精确跟踪衰老的二维设计策略。
  • DOI:
    10.1002/anie.202101278
  • 发表时间:
    2021-03-26
  • 期刊:
    ANGEWANDTE CHEMIE-INTERNATIONAL EDITION
  • 影响因子:
    16.6
  • 作者:
    Gao, Ying;Hu, Yulu;Guo, Yuan
  • 通讯作者:
    Guo, Yuan
A ratiometric near-infrared fluorescence strategy based on spiropyran in situ switching for tracking dynamic changes of live-cell lysosomal pH
基于螺吡喃原位切换的比率近红外荧光策略用于跟踪活细胞溶酶体pH的动态变化
  • DOI:
    10.1016/j.dyepig.2019.03.060
  • 发表时间:
    2019-07
  • 期刊:
    Dyes and Pigments
  • 影响因子:
    4.5
  • 作者:
    Li Jin;Li Xiaokang;Jia Jianbo;Chen Xi;Lv Yinjuan;Guo Yuan;Li Jian
  • 通讯作者:
    Li Jian
CD147 receptor is essential for TFF3-mediated signaling regulating colorectal cancer progression.
CD147 受体对于 TFF3 介导的信号调节结直肠癌进展至关重要
  • DOI:
    10.1038/s41392-021-00677-2
  • 发表时间:
    2021-07-14
  • 期刊:
    Signal transduction and targeted therapy
  • 影响因子:
    39.3
  • 作者:
    Cui HY;Wang SJ;Song F;Cheng X;Nan G;Zhao Y;Qian MR;Chen X;Li JY;Liu FL;Zhu YM;Tian RF;Wang B;Wu B;Zhang Y;Sun XX;Guo T;Yang XM;Zhang H;Li L;Xu J;Bian HJ;Jiang JL;Chen ZN
  • 通讯作者:
    Chen ZN
A general strategy for selective detection of hypochlorous acid based on triazolopyridine formation
基于三唑并吡啶形成选择性检测次氯酸的通用策略
  • DOI:
    10.1016/j.cclet.2020.03.020
  • 发表时间:
    2020-03
  • 期刊:
    Chinese Chemical Letters
  • 影响因子:
    9.1
  • 作者:
    Zhang Yanhui;Teng Hao;Gao Ying;Afzal Muhammad Wasim;Tian Jingye;Chen Xi;Tang Haoyang;James Tony D.;Guo Yuan
  • 通讯作者:
    Guo Yuan
Advances in Biosynthesis of Natural Products from Marine Microorganisms.
海洋微生物天然产物生物合成研究进展
  • DOI:
    10.3390/microorganisms9122551
  • 发表时间:
    2021-12-10
  • 期刊:
    Microorganisms
  • 影响因子:
    4.5
  • 作者:
    Zhou Q;Hotta K;Deng Y;Yuan R;Quan S;Chen X
  • 通讯作者:
    Chen X

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考虑心理期望与感知的多属性匹配决策方法
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陈希的其他基金

多环氧化酶Lsd18和MonCI的定向进化及不对称催化研究
  • 批准号:
    22377098
  • 批准年份:
    2023
  • 资助金额:
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课题项目:调控A型流感病毒诱导IFN-β表达的机制研究

AI项目摘要:

本研究聚焦于TRIM2蛋白在A型流感病毒诱导的IFN-β表达中的调控机制。A型流感病毒是全球性健康问题,其感染可导致严重的呼吸道疾病。IFN-β作为关键的抗病毒因子,其表达水平对抗病毒防御至关重要。然而,TRIM2如何调控IFN-β的表达尚未明确。本研究假设TRIM2通过与病毒RNA或宿主因子相互作用,影响IFN-β的产生。我们将采用分子生物学、细胞生物学和免疫学方法,探索TRIM2与A型流感病毒诱导IFN-β表达的关系。预期结果将揭示TRIM2在抗病毒免疫反应中的作用,为开发新的抗病毒策略提供理论基础。该研究对理解宿主抗病毒机制具有重要科学意义,并可能对临床治疗流感病毒感染提供新的视角。

AI项目思路:

科学问题:TRIM2如何调控A型流感病毒诱导的IFN-β表达?
前期研究:已有研究表明TRIM2参与抗病毒反应,但其具体机制尚不明确。
研究创新点:本研究将深入探讨TRIM2在IFN-β表达中的直接作用机制。
技术路线:包括病毒学、分子生物学、细胞培养和免疫检测技术。
关键技术:TRIM2与病毒RNA的相互作用分析,IFN-β启动子活性检测。
实验模型:使用A型流感病毒感染的细胞模型进行研究。

AI技术路线图

        graph TD
          A[研究起始] --> B[文献回顾与假设提出]
          B --> C[实验设计与方法学准备]
          C --> D[A型流感病毒感染模型建立]
          D --> E[TRIM2与病毒RNA相互作用分析]
          E --> F[TRIM2对IFN-β启动子活性的影响]
          F --> G[IFN-β表达水平测定]
          G --> H[TRIM2功能丧失与获得研究]
          H --> I[数据收集与分析]
          I --> J[结果解释与科学验证]
          J --> K[研究结论与未来方向]
          K --> L[研究结束]
      
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