由自由基S-腺苷甲硫氨酸酶AbmM催化的硒与氧的置换反应

《Journal of the American Chemical Society》：A Selenium-for-Oxygen Swapping Reaction Catalyzed by the Radical S-Adenosyl Methionine Enzyme AbmM

该研究揭示了硫腺苷甲硫氨酸酶AbmM通过自由基介导的硒代取代反应，将鸟苷核苷酸5'-二磷酸的呋喃糖基转化为4'-羟基-4'-硒代呋喃糖基二磷酸，进而经下游酶AbmG和AbmH作用生成4'-硒代七碳糖核苷酸。这一发现不仅为合成硒代糖提供了新途径，还证实了[Fe4Se4]簇在自由基SAM氧化还原过程中的关键作用，为开发代碱B2硒代类似物药物奠定了基础。

　　

硒是生物体中不可或缺的元素；然而，目前已知的能够催化碳-硒键形成的酶非常少。虽然已经设计出几种利用电子配对反应来形成碳-硫键的酶，但利用自由基化学促进碳-硒键形成的潜力尚未得到充分开发。在本研究中，参与白霉素δ₂生物合成的天然硫插入自由基酶S-腺苷甲硫氨酸（SAM）AbmM被证明可以催化一种硒-氧替换反应，将胞苷5′-二磷酸中的呋喃环转化为4′-羟基-4′-硒呋喃糖二磷酸。脱磷酸化的4′-硒产物可以通过下游的生物合成酶AbmG和AbmH进一步处理，生成4′-硒庚糖核苷。这些结果为通过自由基介导的方式合成4′-硒糖提供了一种酶促方法，并为开发含有硒的白霉素δ₂类似物提供了可能的途径。此外，这项工作还表明[Fe₄Se₄]簇可以支持自由基SAM的氧化还原反应，而且AbmM中的自由基SAM簇可以作为硫属元素供体。