Иминредуктаза
| Sk IRED | |||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
 Streptomyces kanamyceticus R -селективная иминредуктаза PDB : 3ZHB | |||||||||
| Идентификаторы | |||||||||
| Номер ЕС | 1.5.1.48 | ||||||||
| Базы данных | |||||||||
| ИнтЭнз | IntEnz вид | ||||||||
| БРЕНДА | запись BRENDA | ||||||||
| ExPASy | NiceZyme вид | ||||||||
| КЕГГ | запись KEGG | ||||||||
| МетаЦик | метаболический путь | ||||||||
| ПРИАМ | профиль | ||||||||
| Структуры PDB | RCSB PDB PDBe PDBsum | ||||||||
| Генная онтология | AmiGO / QuickGO | ||||||||
| |||||||||
Иминоредуктаза ( IRED ) — это фермент , который восстанавливает имины до аминов . [1] [2] Это семейство ферментов используется в промышленном производстве фармацевтических препаратов , содержащих амины . [3] Ферменты IRED, которые, как обнаружено, катализируют как образование иминов, так и восстановление иминов, называются восстановительными аминазами (RedAms).
Открытие
Первоначально IRED были обнаружены в 2010 году путем скрининга бактериальных штаммов на предмет снижения активности 2-метил-1-пирролина (2-MPN). [4] [5] В зависимости от способности каждого члена восстанавливать 2-MPN до ( R )- или ( S )-2-метилпирролидина они обозначаются как R -селективные или S -селективные соответственно. [6] [7]
Приложения
IRED использовались для восстановления иминов, образованных из смесей кетон -амин. [1] [2] Превращение не является подлинным восстановительным аминированием , поскольку катализируется только вторая половина двухкомпонентной реакции. В 2017 году был обнаружен IRED, который катализировал оба этапа восстановительного аминирования широкого спектра пар кетон-амин. [8] Их называют восстановительными аминазами (RedAms). [1] [2] Сконструированные RedAms использовались в промышленных процессах для поддержки производства фармацевтических препаратов для клинических испытаний и коммерческого производства. [9] [10]
Структура
IRED являются димерными ферментами, каждый протомер которых имеет домен связывания нуклеотидов Россмана N-конца и домен димеризации C-конца, соединенные длинной междоменной α-спиралью . [3] [11] Домен димеризации α-спирали каждого протомера оборачивается вокруг междоменной спирали своего димерного партнера, образуя щель связывания субстрата над сайтом связывания кофактора NAD(P)H в домене Россмана. 3-Гидроксибутиратдегидрогеназы имеют схожие домены связывания нуклеотидов N-конца и димеризации C-конца , но не разделяют обширный интерфейс димеризации IRED. [12]
Смотрите также
- 3-гидроксибутиратдегидрогеназа
- Опиндегидрогеназа
- Пирролин-2-карбоксилатредуктаза
- Пирролин-5-карбоксилатредуктаза
Ссылки
- ^ abc Mangas-Sanchez J, France SP, Montgomery SL, Aleku GA, Man H, Sharma M и др. (апрель 2017 г.). «Иминредуктазы (IRED)». Current Opinion in Chemical Biology . 37 : 19–25 . doi :10.1016/j.cbpa.2016.11.022. PMID 28038349.
- ^ abc Lenz M, Borlinghaus N, Weinmann L, Nestl BM (октябрь 2017 г.). "Последние достижения в реакциях, катализируемых иминредуктазой". World Journal of Microbiology & Biotechnology . 33 (11): 199. doi :10.1007/s11274-017-2365-8. PMID 29022156. S2CID 255141416.
- ^ ab Gilio AK, Thorpe TW, Turner N, Grogan G (май 2022 г.). «Восстановительное аминирование иминредуктазами: от миллиграммов до тонн». Chemical Science . 13 (17): 4697– 4713. doi :10.1039/D2SC00124A. PMC 9067572 . PMID 35655886.
- ^ Mitsukura K, Suzuki M, Tada K, Yoshida T, Nagasawa T (октябрь 2010 г.). «Асимметричный синтез хирального циклического амина из циклического имина с помощью бактериального цельноклеточного катализатора энантиоселективной иминредуктазы». Органическая и биомолекулярная химия . 8 (20): 4533– 4535. doi :10.1039/C0OB00353K. PMID 20820664.
- ^ Mitsukura K, Suzuki M, Shinoda S, Kuramoto T, Yoshida T, Nagasawa T (2011-09-23). "Очистка и характеристика новой (R)-иминредуктазы из Streptomyces sp. GF3587". Bioscience, Biotechnology, and Biochemistry . 75 (9): 1778– 1782. doi :10.1271/bbb.110303. PMID 21897027.
- ^ Scheller PN, Fademrecht S, Hofelzer S, Pleiss J, Leipold F, Turner NJ и др. (октябрь 2014 г.). «Инструментарий ферментов: новые энантиокомплементарные иминредуктазы». ChemBioChem . 15 (15): 2201– 2204. doi :10.1002/cbic.201402213. PMID 25163890. S2CID 42316871.
- ^ Fademrecht S, Scheller PN, Nestl BM, Hauer B, Pleiss J (май 2016 г.). «Идентификация мотивов последовательностей, специфичных для иминредуктазы». Белки . 84 (5): 600– 610. doi :10.1002/prot.25008. PMID 26857686. S2CID 10149699.
- ^ Aleku GA, France SP, Man H, Mangas-Sanchez J, Montgomery SL, Sharma M и др. (октябрь 2017 г.). «Восстановительная аминаза из Aspergillus oryzae». Nature Chemistry . 9 (10): 961– 969. Bibcode :2017NatCh...9..961A. doi :10.1038/nchem.2782. PMID 28937665. S2CID 33498137.
- ^ Шобер М., Макдермейд С., Оллис А.А., Чанг С., Хан Д., Хосфорд Дж. и др. (16 сентября 2019 г.). «Хиральный синтез ингибитора LSD1 GSK2879552, ставший возможным благодаря направленной эволюции иминредуктазы». Природный катализ . 2 (10): 909–915 . doi : 10.1038/s41929-019-0341-4. ISSN 2520-1158. S2CID 202580808.
- ^ Kumar R, Karmilowicz MJ, Burke D, Burns MP, Clark LA, Connor CG и др. (2021-09-21). «Биокаталитическое восстановительное аминирование от открытия до коммерческого производства, применяемое к ингибитору JAK1 аброцитиниба». Nature Catalysis . 4 (9): 775– 782. doi :10.1038/s41929-021-00671-5. ISSN 2520-1158. S2CID 237588372.
- ^ Родригес-Мата М., Франк А., Уэллс Э., Лейпольд Ф., Тернер Н. Дж., Харт С. и др. (июль 2013 г.). «Структура и активность НАДФН-зависимой редуктазы Q1EQE0 из Streptomyces kanamyceticus, которая катализирует R-селективное восстановление иминного субстрата». ChemBioChem . 14 (11): 1372– 1379. doi :10.1002/cbic.201300321. PMID 23813853. S2CID 205557837.
- ^ Lenz M, Fademrecht S, Sharma M, Pleiss J, Grogan G, Nestl BM (апрель 2018 г.). «Новые иминредуцирующие ферменты из дегидрогеназ β-гидроксикислот путем замены отдельных аминокислот». Protein Engineering, Design & Selection . 31 (4): 109– 120. doi :10.1093/protein/gzy006. PMID 29733377.
