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糖基化是天然产物的一种普遍的修饰方式,由一类被称为UDP-糖基转移酶(UGTs)的蛋白质催化完成。黄酮类化合物是一类自然界中非常重要的次级代谢产物,具有多种生理和药理活性。糖基化能增加其结构与功能的多样性,是当今新药研制的热点。
目前,一些来自微生物的糖基转移酶可以对黄酮进行糖基化修饰。例如,MGT是一种来源于链霉菌属的大环内酯糖基转移酶,有着灵活的底物适应性。BcGT-3是一种来自腊杨芽孢杆菌(Bacillus cereus)的UGT。本文对两种酶进行了重组表达和纯化,检测了它们对于一系列(40种)黄酮类化合物的底物特异性,发现BcGT-3的底物适应性非常广泛,而且对可能的催化氨基酸进行突变后(H14A),其对部分底物依然保留了很好的活性,但区域选择性发生了改变,表明BcGT-3具有特殊的催化机制。同时,进一步研究了MGT受体结合口袋上的保守氨基酸与其底物特异性的关系,发现把I127和V151突变为较大的氨基酸苯丙氨酸之后,赋予了MGT新的酶活:能糖基化野生型酶所不能容纳的黄酮类化合物。这些发现为阐明黄酮糖基转移酶的反应机制提供了新的线索,也为糖基化黄酮类化合物提供了行之有效的途径。