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I 型 P450 酶通用型氧化还原伴侣系统介绍
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在细菌中，P450酶多属于Ⅰ型细胞色素P450酶，通常需要由含黄素（flavin）的铁氧还蛋白还原酶（ferredoxin reductase，FdR）和含有铁硫簇的铁氧还蛋白（ferredoxin，Fdx）组成氧化还原伴侣（redox partner，RP）系统，负责将来自辅因子NAD(P)H的两个电子沿着“NAD(P)H→FdR→Fdx”的电子传递链顺次穿梭到P450酶的血红素-铁 （heme-iron）催化中心，激活O2产生高活性反应中间体，实现底物氧化。 目前，P450酶的天然RP经常处于未知状态。在细菌基因组中存在多个编码 RP蛋白的基因，而编码P450酶的基因和它们潜在的内源性RP基因往往距离较远，对于这些RP与P450酶之间相互作用的认识尚未有系统研究，这极大地限制了P450酶的科学研究和实际应用。 使用替代型RP构建杂合P450催化系统的策略经常被用于P450酶的功能研究。例如来源于菠菜的RP是应用比较早的替代型RP，但其应用范围局限，价格昂贵，难以进行批量工业化应用。随着测序技术的不断开展，越来越多的RP基因被挖掘出来，但针对I型P450酶，如何快速选择合适的RP仍然是一个亟待解决的难题。 为了解决这个问题，科研人员通过大量的研究，用多种RP对于多种P450酶的活性支撑进行探索，发现了来源于聚球藻的一对RP，其具有高电子传递效率，可支撑多种I型P450酶。例如该RP能够支撑P450酶PikC（CYP107L1）催化YC-17生产大环内酯类抗生素苦霉素（pikromycin）、 酒霉素（methymycin）和新酒霉素（neomethymycin），支撑P450酶P450sca-2（CYP105A3）催化美伐他汀（mevastatin）生产降胆固醇药物普伐他汀（pravastatin），支撑P450酶CYP-sb21（CYP107Z14）催化CsA产生毛发生长促进剂羟基环孢菌素（CsA-4-OH）。 目前，该RP（RP：氧化还原伴侣系统简称）具有高电子传递效率，可支撑多种I型P450酶，可作为一种通用型RP，用于P450酶的功能研究，或重建具有工业应用价值P450酶的活性。 RP系列产品为上海源叶生物科技有限公司上架新品，可在源叶官网www.shyuanye.com录入“Ferredoxin”进行检索。 https://mp.weixin.qq.com/s/z9F1g3kkUSkXHZgwKNuRiQ @gyesang |
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