羊毛硫肽合酶通过催化翻译后修饰的迭代级联来构建大环肽天然产物。II型羊毛硫肽合酶（LanM）催化多轮肽脱水和硫醚大环的形成，引导前体肽以高保真度成熟为具有生物活性的最终产物。底物柔性与生物合成高保真度这一矛盾现象背后的机制已被证明具有挑战性。有鉴于此，McGill University的Christopher J. Thibodeaux利用质谱法研究了成熟前体羊毛硫肽（HalA2）的结构如何影响其同源羊毛硫肽合酶（HalM2）的局部和全局结构。
图片来源：J. Am. Chem. Soc.
首先，利用酶法合成含有天然硫醚大环HalA2肽的四个突变体HalA21，HalA22，HalA23和HalA24。这四个突变体含有不同数量的硫醚大环，并通过质谱鉴定。
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随后，利用不同突变体的HalA2研究其对HalM2构象的影响。大环化以系统的方式改变。通过离子迁移质谱（IM-MS）表明，HalA2的大环化以系统的方式改变。
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氢−氘交换质谱（HDX-MS）研究表明，局部HalM2结构动力学也随着HalA2翻译后修饰而改变。值得注意的是，HalM2关键的α-螺旋区域的氘吸收取决于HalA2核心肽中存在的硫醚大环的数量。
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构建由分离的先导肽和核心肽部分结合的模块化HalA2前体，导致该α-螺旋区域具有协同结构，为独立改变该功能关键α-螺旋动力学的不同先导和核心肽结合位点提供了证据。
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总之，这些数据支持获得一个机制的模型，HalA2的顺序翻译后修饰改变了HalM2已知功能关键区域的构象动力学。
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参考文献：Partially Modified Peptide Intermediates in Lanthipeptide Biosynthesis Alter the Structure and Dynamics of a Lanthipeptide Synthetase
J. Am. Chem. Soc. doi: 10.1021/jacs.2c00727
原文作者：Yeganeh Habibi, Nuwani W. Weerasinghe, Kevin A. Uggowitzer, and Christopher J. Thibodeaux*
https://doi.org/10.1021/jacs.2c00727
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