Bacillus megaterium 으로부터 얻은 cytochrome P450 BM3 (CYP102A1)의 일차구조가 포유동물 P450과 비슷하기 때문에, BM3는 포유동물의 P450 효소를 연구하기 위한 좋은 모델의 표본이 된다. 최근, 박테리아 P450 BM3 의 몇 몇의 mutants 가 human P450s에 의해 촉매되는 것들과 비슷한 반응을 통해서 다양한 약품을 대사시킬 수 있다는 것이 알려졌다. 이러한 발견은 BM3를 human P450의 ...
Bacillus megaterium 으로부터 얻은 cytochrome P450 BM3 (CYP102A1)의 일차구조가 포유동물 P450과 비슷하기 때문에, BM3는 포유동물의 P450 효소를 연구하기 위한 좋은 모델의 표본이 된다. 최근, 박테리아 P450 BM3 의 몇 몇의 mutants 가 human P450s에 의해 촉매되는 것들과 비슷한 반응을 통해서 다양한 약품을 대사시킬 수 있다는 것이 알려졌다. 이러한 발견은 BM3를 human P450의 촉매반응의 대사산물의 많은 양을 생산하도록 이용할 수 있음을 의미하였다. BM3의 입체 구조에 기초한 site-directed mutagenesis를 연구하면서, 기질 영역과 활성부위의 몇 개의 mutant가 human 기질의 산화에 대해 높은 활성을 보이는 것을 알았다. 더 나아가 이 몇 개의 mutant는 기질 영역의 입구 주변에 위치하는 Leu 188의 아미노산 잔기를 포함하는 것을 알았다. 본 연구에서, Leu188의 역할을 연구하기 위해 서로 다른 아미노산을 가지는 19개의 mutant를 비교하였다. Leu188 mutants는 site-directed mutagenesis에 의하여 제작되어 대장균에서 발현되었고, wild-type 효소와 함께 효소적 ,생화학적 특성을 비교하였다. 오직 L188T만이 대장균에서 발현되었음에도 불구하고 CO-peak을 보이지 않았다. 다른 18개 mutants는 대장균에서 발현되어 cytosolic fractions으로 부터 정제하였다. 모든 mutants는 P450 기질-지방산, 7-ethoxycoumarin, 12-pNCA에 대하여 촉매활성을 보였다. 몇 개의 mutant는 wild-type보다 높은 촉매활성을 보였다. P450 BM3의 구조와 기능의 관찰에서 Leu188 의 역할의 가능성에 대해 논의하였다.
Bacillus megaterium 으로부터 얻은 cytochrome P450 BM3 (CYP102A1)의 일차구조가 포유동물 P450과 비슷하기 때문에, BM3는 포유동물의 P450 효소를 연구하기 위한 좋은 모델의 표본이 된다. 최근, 박테리아 P450 BM3 의 몇 몇의 mutants 가 human P450s에 의해 촉매되는 것들과 비슷한 반응을 통해서 다양한 약품을 대사시킬 수 있다는 것이 알려졌다. 이러한 발견은 BM3를 human P450의 촉매반응의 대사산물의 많은 양을 생산하도록 이용할 수 있음을 의미하였다. BM3의 입체 구조에 기초한 site-directed mutagenesis를 연구하면서, 기질 영역과 활성부위의 몇 개의 mutant가 human 기질의 산화에 대해 높은 활성을 보이는 것을 알았다. 더 나아가 이 몇 개의 mutant는 기질 영역의 입구 주변에 위치하는 Leu 188의 아미노산 잔기를 포함하는 것을 알았다. 본 연구에서, Leu188의 역할을 연구하기 위해 서로 다른 아미노산을 가지는 19개의 mutant를 비교하였다. Leu188 mutants는 site-directed mutagenesis에 의하여 제작되어 대장균에서 발현되었고, wild-type 효소와 함께 효소적 ,생화학적 특성을 비교하였다. 오직 L188T만이 대장균에서 발현되었음에도 불구하고 CO-peak을 보이지 않았다. 다른 18개 mutants는 대장균에서 발현되어 cytosolic fractions으로 부터 정제하였다. 모든 mutants는 P450 기질-지방산, 7-ethoxycoumarin, 12-pNCA에 대하여 촉매활성을 보였다. 몇 개의 mutant는 wild-type보다 높은 촉매활성을 보였다. P450 BM3의 구조와 기능의 관찰에서 Leu188 의 역할의 가능성에 대해 논의하였다.
Since the primary structure of cytochrome P450 BM3 (CYP102A1) from Bacillus megaterium is homologous to that of mammalian P450, it represents an excellent model for studies of the mammalian enzymes. Recently, several mutants of bacterial P450 BM3 have been found to metabolize various drugs through r...
Since the primary structure of cytochrome P450 BM3 (CYP102A1) from Bacillus megaterium is homologous to that of mammalian P450, it represents an excellent model for studies of the mammalian enzymes. Recently, several mutants of bacterial P450 BM3 have been found to metabolize various drugs through reactions similar to those catalyzed by human P450s. It has therefore been suggested that P450 BM3 may be used to produce large quantities of the metabolites of human P450-catalyzed reactions. During studies on the site-directed mutagenesis based on the 3D structure of BM3, several mutants at the substrate-channel and active site were observed to oxidize several human substrates with higher activities. Several mutants are found to include the amino acid residue of Leu188, which is located around the entrance of substrate-channel. In this study, I examined the role of Leu188 residue by comparing to 19 mutants with different amino acids. A set of 19 Leu188 mutants was made by site-directed mutagenesis and expressed in Escherichia coli to compare enzymatic and biochemical properties to those of the wild-type BM3. Only L188T didn't show an apparent CO peak although it was expressed in E. coli. Other 18 mutants were expressed in E. coli and purified from cytosolic fractions. All of the mutants show apparent catalytic activities towards several typical P450 substrates including fatty acids, 7-ethoxycoumarin, and 12-pNCA. Some mutants show higher catalytic activities than that of wild-type BM3. I have discussed a possible role of Leu188 residue in view of structure and function of P450 BM3.
Since the primary structure of cytochrome P450 BM3 (CYP102A1) from Bacillus megaterium is homologous to that of mammalian P450, it represents an excellent model for studies of the mammalian enzymes. Recently, several mutants of bacterial P450 BM3 have been found to metabolize various drugs through reactions similar to those catalyzed by human P450s. It has therefore been suggested that P450 BM3 may be used to produce large quantities of the metabolites of human P450-catalyzed reactions. During studies on the site-directed mutagenesis based on the 3D structure of BM3, several mutants at the substrate-channel and active site were observed to oxidize several human substrates with higher activities. Several mutants are found to include the amino acid residue of Leu188, which is located around the entrance of substrate-channel. In this study, I examined the role of Leu188 residue by comparing to 19 mutants with different amino acids. A set of 19 Leu188 mutants was made by site-directed mutagenesis and expressed in Escherichia coli to compare enzymatic and biochemical properties to those of the wild-type BM3. Only L188T didn't show an apparent CO peak although it was expressed in E. coli. Other 18 mutants were expressed in E. coli and purified from cytosolic fractions. All of the mutants show apparent catalytic activities towards several typical P450 substrates including fatty acids, 7-ethoxycoumarin, and 12-pNCA. Some mutants show higher catalytic activities than that of wild-type BM3. I have discussed a possible role of Leu188 residue in view of structure and function of P450 BM3.
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