研讨发现肠道菌氨基酸低级代谢新酶

天津年夜学药学院张雁传授研讨团队结合尉迟之光副传授和美国伊利诺伊年夜学香槟分校（UIUC）Huimin Zhao传授及其引导的新加坡迷信与工程研讨所（A*STAR）研讨团队在美国化学会期刊《ACS Catalysis》上颁发题为“The glycyl radical enzyme arylacetate decarboxylase fromOlsenella scatoligenes”的科技论文。

高度恶臭的挥发性化合物对甲酚和粪臭素是厌氧发酵酪氨酸和色氨酸的终极代谢产品，其发生依赖对氧气敏感的甘氨酸自在基酶（GRE）家族成员对羟基苯乙酸脱羧酶（HPAD）和吲哚乙酸脱羧酶（IAD）。张雁团队发现，从猪粪中拆散出的厌氧性粪臭杆菌Olsenella scatoligenes除包括HPAD和IAD外，还存在第三种GRE脱羧酶，研讨组原认为该酶是苯乙酸脱羧酶（PhdB），参加另一芬芳族氨基酸苯丙氨酸的无氧代谢。出乎研讨团队料想的试验成果显示其不克不及催化苯乙酸脱羧，是以该酶不是PhdB；该酶却能催化对羟基苯乙酸和对氨基苯乙酸两种分歧底物的脱羧反馈，罢了知的HPAD不克不及使对氨基苯乙酸脱羧。

研讨团队进而解析了该酶与底物复合物的晶体构造（PDB： 7E7L），构造显示该酶活性中间完整分歧于HPAD，并且该酶不具有HPAD含铁硫簇的小亚基。因为该酶的底物范畴和构造均与HPAD显明分歧，论文作者以为该酶不是第二个HPAD而是除HPAD、IAD、PhdB之外的第四个芳基乙酸脱羧酶，并定名其为AAD。HPAD发现至今已有二十年，欧美多个科研团队依据试验和盘算证明了其依赖甘氨酸自在基、激进的半胱氨酸以及两个谷氨酸残基，经由质子偶联电子通报（PCET）的催化机制实现对底物的转化。针对AAD缺失对应HPAD活性位点的两个谷氨酸，并且能被甘氨酸自在基氧化造成硫自在基的半胱氨酸C447与底物较远的晶体构造，张雁团队提出了AAD的催化机制假说：其依赖激进的C447和组氨酸H658残基，通过电子通报（ET）造成底物自在基，进而经由H658进行氢接力转移（HAT）完成催化。虽然这一机制并没有先例，必要进一步的试验证实，AAD无疑是一个全新的芳基乙酸脱羧酶。Olsenella scatoligenes是紧张的肠道菌，体外培育显示在培育液中退出对羟基苯乙酸，AAD获得几百倍的诱导表白，而且在细胞培育液中发现对甲酚的发生。有研讨标明，对甲酚在人体中的含量与自闭症和癌症亲密相关，是以这项研讨结果与人类安康亲密相关。(100yiyao.com）