催化赖氨酸的构象是决定2-脱氧核糖-5-磷酸醛缩酶（DERA）立体选择性的关键因素

2-脱氧核糖-5-磷酸醛缩酶（DERA）是磷酸戊糖途径中的关键酶。由于其形成碳—碳键和立体选择性的能力，DERA 已被广泛用于生物催化应用，包括合成用于抗病毒和抗癌药物的手性中间体。尽管蛋白质工程已拓展了其底物范围、提高了产率并增强了立体选择性，但其立体选择性的分子基础仍不清楚。 在本研究中，我们解析了来源于 Geobacillus sp. 的野生型 DERA 及其两个具有相反立体选择性的变体的晶体结构。通过结合结构生物学、生物化学、有机合成和分子动力学模拟，我们表明催化性赖氨酸可采取两种构象，而赖氨酸构象是决定 DERA 立体选择性的关键因素。我们还鉴定出一种通过关键氨基酸调控立体选择性的机制。以来源于大肠杆菌的 DERA 为例，我们表明这些发现极有可能在细菌中是保守的。

2-脱氧核糖-5-磷酸醛缩酶（DERA）是磷酸戊糖途径中的关键酶。由于其形成 C-C 键和立体选择性的能力，DERA 已被广泛用于生物催化应用，包括合成用于抗病毒和抗癌药物的手性中间体。尽管蛋白质工程已扩展了其底物范围、提高了产率并增强了立体选择性，但其立体选择性的分子基础仍不清楚。在本研究中，我们解析了来自 Geobacillus sp. 的野生型 DERA 及其两个具有相反立体选择性的变体的晶体结构。通过结合结构生物学、生物化学、有机合成和分子动力学模拟，我们表明催化性赖氨酸可采取两种构象，而赖氨酸的构象是决定 DERA 立体选择性的关键因素。我们还鉴定出一种通过关键氨基酸调控立体选择性的机制。以来源于大肠杆菌的 DERA 为例，我们表明这些发现极有可能在细菌中是保守的。

📄 原文链接：https://www.biorxiv.org/content/10.64898/2026.07.26.740800v1?rss=1

🏷️ DERA醛缩酶 立体选择性 催化赖氨酸 晶体结构 分子动力学模拟