AnaPT及其工程突变体催化二氢查耳酮C-异戊烯化：发现新型活性化合物

《Bioorganic Chemistry》：C-Prenylation of dihydrochalcones by prenyltransferases AnaPT and its engineered mutants

本研究通过关键残基I266的饱和突变，成功获得三种催化性能提升的AnaPT突变体（I266A/T/C），能够高效、高选择性地催化二氢查耳酮（DHCs）的C-异戊烯化反应，并获得了7个结构新颖的异戊烯化二氢查耳酮，为开发具有药用潜力的天然产物衍生物提供了新策略。

　　

章节亮点

AnaPT突变体增强了对二氢查耳酮的催化性能

对AnaPT中二甲基烯丙基化二氢查耳酮根皮素（1）的关键残基I266进行饱和突变，获得了19个突变体（表S1）。对所得突变体的筛选（图4）鉴定出三种变体——AnaPT_I266T、AnaPT_I266A和AnaPT_I266C——它们对产物1D表现出显著增强的选择性。这一结果与野生型AnaPT形成鲜明对比，后者在相同条件下产生九种产物的混合物。随后使用另外四种二氢查耳酮和不同链长的异戊烯基供体对AnaPT及其突变体的底物范围进行了评估。

结论

总的来说，本研究证明了AnaPT及其突变体在DMAPP或GPP存在下对五种二氢查耳酮的异戊烯化作用，并解析了八种产物的结构。通过AnaPT突变体的催化，以DMAPP和GPP分别为供体，获得了两种新产物（3D1和3G），实验证明了通过理性突变进行酶优化的可行性。与野生型酶相比，突变体AnaPT_I266A将产物3D2的产率提高了约十倍。此外，突变体I266T催化底物3生成产物3G，并改变了异戊烯基供体特异性——这一反应使用野生型AnaPT未能检测到产物。这项酶促筛选产生了八种异戊烯化二氢查耳酮。其中，七种化合物（2D1、2D2、3D1、3D2、4D1、2G和3G）是本研究之前未报道的新结构。结构解析证实所有产物都是纯粹的C-异戊烯化二氢查耳酮，证明了AnaPT及其工程变体具有严格的化学选择性。