Nat. Chem. | 来源于趋同进化的抗氧化剂卵黄硒醇的发现

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分享一篇发表在Nature Chemistry上的文章,文章的题目为“Discovery of the selenium-containing antioxidant ovoselenol derived from convergent evolution”,通讯作者为来自普林斯顿大学的Mohammad R. Seyedsayamdost 教授,研究方向是化学生物学,催化和无机化学。


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硒是一种必需的微量营养物质,但它在生物学中的存在鲜为人知,主要集中于蛋白质和核酸生物聚合物。而低分子量硒醇是新兴的代谢物,它们可能具有硫醇类似的化学生物功能,在生物过程中起核心作用。目前只有少数的硒醇在生物样本中被检测到,包括硒糖和硒氨酸。其中一类独特的金属酶-非血红素铁亚砜/硒氧化物合成酶(NHISS)负责形成C-S/Se键形成。
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作者通过对NHISS酶家族进行系统发育分析,采用简短的复合基序预测功能,从而表明了酶家族的进化轨迹,由此发现了从SenA家族中分离出来的分支,包含独特的复合基序,目前尚未表征其功能。考虑到与SenA家族的同源性,此酶可能具有新的含硒底物催化活性。为了分析其功能,作者研究它们附近的基因,以确定可能参与相同生物合成途径的基因,于其中,发现了共定位的甲基转移酶的同源蛋白,此外这些生物缺乏组氨酸N-三甲基酶egtD,表明其底物不同于SenA和EgtB亚族。由此作者推测NHISS酶OvsA可能催化组氨酸和硒糖之间的C-Se键形成,随后甲基转移酶OvsM催化咪唑的甲基化。通过生化实验和表征,作者证实了推测。随后,作者解析了OvsA的结构和底物结合,催化位点,通过简单的突变,使其拥有不同的底物催化活性。
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总之,作者鉴定到了生物体中的硒代谢物-卵黄硒醇,不仅详细解析了催化C-Se键形成酶的进化和结构基础,还为绘制微生物硒代谢组学提供了蓝图。
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本文作者:LJF
责任编辑:LYC
原文链接:https://doi.org/10.1038/s41557-024-01600-2
文章引用:10.1038/s41557-024-01600-2




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