baeyer-villiger单加氧酶非保守hinge影响酶的催化活性和立体选择性

baeyer-villiger单加氧酶是一种重要的生物催化剂，可用于合成一系列有价值的酯和内酯化合物。通过序列比对和晶体结构分析推测连接nadph结构域和fad结构域的一段非保守hinge可能在酶对底物识别和催化氧化过程中扮演着重要角色。在以环己酮单加氧酶为模型的研究中发现，对该hinge结构进行同源序列替换得到的突变体几乎完全丧失了催化活性，证明了其整体水平的重要性。丙氨酸扫描突变揭示其中一些位点对酶的功能有显著影响：k153位点的改变使酶的活性下降，立体选择性却更优化；l143位点的改变对酶的活性影响较小，却降低了立体选择性；l144位点的改变则同时大幅度削弱酶的活性和立体选择性。将同样的方法运用在苯丙酮单加氧酶中，我们得到了相似的结论，证明这些位点的重要功能在baeyer-villiger单加氧酶家族中有一定的普遍性。这一研究增进了对baeyer-villiger单加氧酶的结构与功能关系的认识，有助于底物结合口袋的精确描述和baeyer-villiger单加氧酶催化图景的进一步细化，对未来相关的理性设计和定向改造研究提供了借鉴。