从链霉菌Streptoalloteichus sp. KCCM40925中发现新型CYP107E41酶：推动甾体羟基化催化的突破

本文推荐：研究者从链霉菌中鉴定出新型细胞色素P450酶（CYP107E41），该酶能高效催化甾体化合物的6β和16α位点选择性羟基化。通过分子对接（CNN pose评估）和动力学模拟揭示其底物结合偏好，为甾体药物绿色合成提供了新型生物催化剂（DAIB氧化系统优化）。

　　

亮点

• 发现CYP107E41对甾体化合物具有独特的6β和16α羟基化活性

• 双氧乙酸碘苯（DAIB）氧化系统展现最高催化效率

• 分子对接揭示C6–Fe结合构象为优势催化位点

• 分子动力学模拟阐明睾酮与诺龙底物的动态结合差异

讨论

本研究鉴定出CYP107家族新成员CYP107E41，其能选择性催化甾体6β和16α位羟基化。目前仅少数CYP107成员（如CYP107X1、OleP）被报道具有甾体转化能力。通过体外筛选11种甾体底物发现，该酶对雄烷（androstane）类底物转化效率更高。在评估的氧化还原系统中，双氧乙酸碘苯（diacetoxyiodobenzene）表现出最优催化性能。

分子对接发现两种关键结合构象：C6–Fe和C16–Fe。卷积神经网络（CNN）构象评分显示C6–Fe结合模式更具催化优势。分子动力学（MD）模拟进一步证实：睾酮复合物中C6位点稳定靠近血红素铁，与单羟基化特性一致；而诺龙（nandrolone）复合物则呈现更高灵活性，使C6/C7位点均接近活性中心，与其多羟基化特性吻合。

这些发现不仅拓展了CYP107家族的催化谱系，更为甾体药物的区域选择性修饰提供了新工具。后续可通过蛋白工程和氧化系统优化进一步提升其工业应用潜力。

作者贡献声明

Prakash Paudel：实验设计、数据分析、论文撰写；Kamal Prasad Regmi：结果验证、文稿修订；Ki-Hwa Kim：数据验证、初稿撰写；Tae-Jin Oh：课题设计、资金支持、全程指导。

资助声明

本研究获韩国政府MSIT下属国家研究基金会（NRF）生物医学技术发展计划资助（项目编号RS-2024-00441423）。

利益冲突声明

作者声明无竞争性利益。