酶生成新型抗生素莫諾霉素研究中取得進展

隨著抗生素的長期使用，細菌的抗藥性愈演愈烈，給臨床治療帶來了很大的困難。老一代的抗生素在慢慢失去其功效，對新一代臨床抗生素的研發(fā)迫在眉睫。默諾霉素（Moenomycin）是一種磷酸糖脂類抗生素，它能夠抑制細菌細胞壁合成通路中糖基轉移酶的活性，阻止細菌細胞壁的合成，從而達到抑菌效果。目前，默諾霉素還沒有應用到臨床，但通過改造它很有可能發(fā)展成為新一代的臨床抗生素。默諾霉素合成的第一步反應是由酶蛋白MoeO5催化的，它能夠將法尼基焦磷酸（FPP）中的15碳單位轉移到3-磷酸甘油酸（3PG）的2位羥基上。

近日，中科院天津工業(yè)生物技術研究所郭瑞庭課題組和UIUC大學、臺灣中央研究院合作，在MoeO5的研究方面取得了突破性進展，得到了MoeO5的酶蛋白結構以及與底物、產物的復合體結構。研究發(fā)現(xiàn)，MoeO5屬于最新發(fā)現(xiàn)的一類異戊二烯轉移酶，采用了TIM-barrel的構型，能將反式的底物（FPP）轉化成順式的產物（FPG）。MoeO5的晶體結構顯示，F(xiàn)PP的焦磷酸部分結合到和D41及D71氨基酸所結合的Mg2+金屬離子上，與同家族的其他酶相比，MoeO5的λ3 loop要多4個氨基酸的長度并呈關閉狀態(tài)，F(xiàn)PP的尾部形成了一個U型彎，這樣的結合可能有利于順式產物的形成，λ3 loop中的His97借助水分子的作用完成了催化過程。