ラジカルクロックNorcaraneとスピロ[2,5]オクタンとのP450酵素のメカニズムを再考

Journal of the American Chemical Society. May, 2002  |  Pubmed ID: 12022835

Norcarane（1）、スピロは、[2.5]オクタン（2）彼らは、協調したラジカル、カチオン性メカニズムを介して酸化されているかどうかに応じて異なる製品のディストリビューションを得ることができます。このため、これらの2つのプローブは2哺乳類と2細菌のシトクロムP450酵素による炭化水素の水酸化のメカニズムを調べるために使用されました。 16から52ピコ秒までの寿命ラジカル中間体の示す製品は、P450（CYP101）（カム）P450（BM3）（CYP102）、CYP2B1、及びCYP2E1によってnorcaraneの酸化中に検出された。全く陽イオンまたはラジカル転位の製品はスピロ[2.5]オクタンは観察されなかった間にカチオン転位生成物の微量のは、すべてがCYP2E1のためにnorcaraneで観察した。遅い（5×10（7）sの間に2×10（8）S（-1）のラジカル転位速度とnorcaraneの酸化の結果は、2つの状態のラジカルリバウンド機構の関与と一致している（-1））スピロ[2,5]オクト-4 - イルラジカル転位の製品は、検出を超えていた。また、50 psのラジカル寿命を提案したビシクロ[2.1.0]ペンタン、のヒドロキシル化のために以前のデータと一緒にこれらの3つの構造的に類似しており、機能的にシンプルな基板は、この一連の過激な反発メカニズムをサポートしています転位の一貫したパ​​ターンを示すチトクロームP450酵素。

対称基板のシアン阻害し、ヒトヘムオキシゲナーゼ複合体の活性部位に異常な遠位H-結合ネットワークの溶液NMRキャラクタリゼーション、2,4 - Dimethyldeuterohemin

The Journal of Biological Chemistry. Sep, 2002  |  Pubmed ID: 12070167

第二に、動的な障害の不完全な平均と一緒に、哺乳動物のヘムオキシゲナーゼの基質複合体中のα-γ-メソ軸に関する変数静的ヘミンの配向乱れの存在は、それぞれのヘミンの配向のために、重度のスペクトルとNMRスペクトルにつながっているオーバーラップと真剣に溶液中で構造解析を妨害するキーを2次元の相関の損失。我々は、対称基板、2,4 - dimethyldeuteroheminは、動的な障害が効果的かつ有益な（1）H NMR構造解析できるように、十分に迅速であるため、単一のソリューションの種をもたらすことを示している。人間のヘムオキシゲナーゼのシアン化合物を抑制し、対称的なヘム複合体の多くの、広範な効果的で、決定的なNMRの特性は、いくつかのマイナーな違いが活性部位の構造は、溶液と結晶のネイティブprotoheminために本質的に同じであることを示しています。特に強力な水素結合と同様に、間芳香連絡先を含むユニークな遠ネットワークが触媒の重要な遠位ヘリックスの位置を安定させることが提案されていることが記載されているのAsp-140カルボキシレート（劉、Y.、Koenigsライトニング、L.、黄、H.、Moënne-Loccoz、P.、シュラー、DJ、Poulos、TL、ローア、TM、およびオルティス·デ·モンテリャノ、PR（2000）J.许文献。275、34501から34507）。ヒドロペルオキシ種を安定させるために水分子を配置すると基質結合時の遠位ヘリックスの凝縮のためのテンプレートとしてこのネットワークの潜在的な役割が議論されています。

基質に結合したヒトヘムオキシゲナーゼ-1の強い遠水素結合ネットワーク内に固定水の分子の1H NMRの検出

Journal of the American Chemical Society. Dec, 2002  |  Pubmed ID: 12452690

ソリューション1H NMRは、ヒトのヘムオキシゲナーゼ、HHOのシアン化合物を抑制し、基板に結合した複合体のヘム基板の遠位側に8個の強力な水素結合のドナープロトンの環境を調べるために使用されます。これは、バルク水の信号から8不安定な陽子に大きな磁化移​​動は、化学交換からではなく、 "秩序"水の分子とこれらの不安定なプロトンの双極子相互作用に起因する直接、核オーバーハウザー効果に起因していないことが実証されています。水プロトンの距離に酵素不安定なプロトンは、それが強力な水素結合ネットワークの役割の両方が活性化されたヒドロペルオキシ種を安定化させ、活性部位にプロトンを漏斗多数の水分子を固定化することを提案されている約3 Aで推定されている。

（Saccharomyces Cerevisiae）のゲノムからヘム結合タンパク質のクローニングと発現

Protein Expression and Purification. Apr, 2003  |  Pubmed ID: 12699699

サッカロマイセス·セレビシエのYLR205c遺伝子ヘムオキシゲナーゼ（22％ヒトHO-1まで）を除いて、任意の既知の遺伝子に有意な配列同一性を示すことはありません。 YLR205 ORFをクローニングし、大腸菌と酵母S. cerevisiaeの両方で過剰発現させた。両方の発現系は、しっかりと結合したヘムという蛋白質が得られた。孤立YLR205cタンパク質はどちらNADPH-シトクロムP450還元酵素やNADH-putidaredoxin-putidaredoxinレダクターゼの存在下で還元を受けますが、ヘムオキシゲナーゼ活性を示さなかった。タンパク質は控えめなHを示した（2）O（2）依存性ペルオキシダーゼ活性グアヤコール、ヨウ化カリウム、2,2と（ '）-アジノ - ビス（3 - ゾリン-6 - スルホン酸（ABTS）。したがって、YLR205cコードペルオキシダーゼ活性を示す未知の生理機能のヘムタンパク質のために。

LovAとLOVC遺伝子でロバスタチン生合成のためのブロックアスペルギルス·テレウス変異体による環状Nonaketidesの変換

Organic & Biomolecular Chemistry. Jan, 2003  |  Pubmed ID: 12929390

中断LOVCまたはlovA遺伝子のいずれかでアスペルギルス·テレウスの2つの変異体は、ロバスタチン1、コレステロール低下薬にnonaketidesを変換する能力について調べた。 LOVC破壊株を効率的に1にdihydromonacolin L 5またはmonacolin J 9を変換することができました、また、コンパクチン3にdesmethylmonacolin J 15を変換することができます。対照的に、lovA変異体が突然アクティブβ酸化システムを持っているとheptaketide〜22分解され追加されたnonaketideのほとんどは、直接の前駆体9の添加により1のごく少量を与えます。同様に、lovA変異体はポリケチド合成酵素の生成物5を蓄積しないと急速に20を与えるためにC-6でのβ酸化や水酸化の2つのサイクルを介して前駆物​​質として追加された任意の5を低下させます。 1の生合成におけるエポキシド21aと21bとの関与の可能性についても検討しましたが、発酵培地および真菌細胞内でそれらの不安定性は、彼らの役割を確立するために酵素を精製が必要になります。

ソリューション1H、基質に結合した、シアン阻害するヒトヘムオキシゲナーゼの15N NMR分光特性：遠キャビティの水の職業

Journal of the American Chemical Society. Nov, 2003  |  Pubmed ID: 14583035

N-標識ヒトヘムオキシゲナーゼ、HHOが、強力な水素結合の性質やアイデンティティに関して活性部位の特性につながっている均一のシアン化合物を抑制し、基板に結合した複合体（15）の溶液NMR分光法による研究遠位側の水素結合ネットワークと芳香族クラスターの両方にある順序付けられた水分子の職業。特に強固な水素結合、三の識別に[（1）H-（15）N] HSQC-NOESYスペクトルのリードで、いくつかの主要ドナーの機能を確認し、[（1）H-（15）N]-HSQ​​Cスペクトル追加の強固な水素結合と同様に、アイデンティティを確立できませんでした2つの比較的強い水素結合を検出する。 3D NMR実験は、割り当てのための活性部位での動的不均一性から、線の広がりに起因する重要なTOCSYクロスピークの損失の唯一のささやかな、しかし重要なのは、拡張子を提供しました。飽和時の定常状態NOEsは、水の信号は、容易に結晶構造で識別されそのうち6 H-結合ドナー、のすぐ近くに9規則正しい水分子を見つけます。追加の3つは、観測NOEsを考慮するために利用できるスペースに配置されています。 （15）が飽和状態に定常状態NOEsをN-ろ過水の共振（15）N-フィルタNOESYスペクトルは水の分子と5の芳香環のプロトンの間には有意な負のNOEsを示しています。 NOEsの多くは結晶構造に位置する水の分子による合理化が、特にPhe47とTrp96のリングへの強い水NOEsは、これらのリングの近くに少なくとも2つの追加固定化した水分子の存在を要求することができます。 H-結合ネットワークは、ヒドロペルオキシ中間体の安定化を提供し、HO売上高ごとに必要な9プロトンの活性部位へのコンジットとして機能する水の分子を注文して動作しているように見える。

基板フリーヒトヘムオキシゲナーゼの溶液構造の1H NMR調査：シアン抑制し、基板に結合した複合体との比較

The Journal of Biological Chemistry. Mar, 2004  |  Pubmed ID: 14660632

1H NMRは、分子構造、および基質複合体上に同様の研究との比較に基づいて、可溶性の組換え、基質フリーのヒトヘムオキシゲナーゼ（apohHO）の動的特性を調べるために使用されていました。限定的でありながら重要な配列特異的な割り当​​ては、5つの保存された二次構造要素を識別し、重要でない化学シフトの違いと一緒にこれらの要素の間で非常に特徴的な双極子または水素結合相互作用の検出は、基質複合体のそれに相対的なCHヘリックスの強く保存された折りたたみ式のトポロジを確認するどちらの溶液又は結晶インチ化学物質の補正はすべての強さが多数の比較的強固な水素結合のいずれかがapohHOに保存されていることが明らかになった常磁性基板複合体における常磁性とポルフィリン環電流の影響のためにシフトし、同様の順序付けられた水の分子は、これらの近くに位置しているH-基質複合体で観察されたように結合のドナー。 apohHOのカルボン酸塩触媒の重要なのAsp（140）にチロシン（58）のOH水素結合のユニークで重要な弱体化は、軸方向のH-結合受容体のリガンドではなく、基板の損失の除去に起因することが示唆されています。保存された強力な水素結合のinterhelicalの位置は、基板の損失時にヘリックスCHの保存された構造を維持するための構造的役割を主張する。構造およびH-結合ネットワークは、主に基板の損失に保存されているが、NHの不安定性の可変増加率は、特に遠位ヘリックスF.近くに保存された構造体の動的安定性の大幅な損失を指示

ニコチン酸とニコチンアミドによるヒトP450酵素の阻害

Biochemical and Biophysical Research Communications. May, 2004  |  Pubmed ID: 15081432

ニコチンの細胞保護、抗ウイルス特性が徐々に注目されているのに対し、ニコチン酸は、すでに数十年のためにコレステロール低下剤として使用されています。両方のケースではしかし、非常に高用量は、15 mMのように時には高い血中濃度が、その結果、治療効果を達成するために必要とされている。彼らの共通のピリジンの機能に基づいて、我々はこれら2つの分子がヒトP450酵素を阻害することができるという仮説を立てた。 in vitroでの阻害の研究では、それらの治療濃度では、ニコチン酸とニコチンアミドの両方がCYP2D6を阻害することを示している（気= 3.8 + / - 0.3、19 + / - 4mMの、それぞれ）。ニコチンはまた、阻害CYP3A4（KI = 13 + / - 3 mm）とCYP2E1（KI = 13 + / - 8 mm）です。含窒素複素環式芳香族分子のために予想されるように、分光分析では阻害がヘム鉄にピリジンの窒素原子の配位を介して行われていることを示します。

イチョウ葉エキスの複数の成分によるヒトP450酵素の阻害

Biochemical and Biophysical Research Communications. Jun, 2004  |  Pubmed ID: 15147983

イチョウ葉エキスEGb761は主要なヒトチトクロームP450酵素（CYPは）を阻害する能力について試験した。 CYP1A2（KI = 106 + / - 24マイクログラム/ mL）は、 - （4 - のmicrog / mLのKI = 14 + /）、およびより少ない程度に完全な抽出が強くCYP2C9を阻害することが発見されたCYP2E1（KI = 127 + / - 42のmicrog / mL）、およびCYP3A4（KI = 155 + / - 43マイクログラム/ mL）を。抽出物のterpenoidicとflavonoidic画分は、EGb761による阻害のソースを識別するために、同じP450のに対して個別にテストされました。 terpenoidic割合は、EGb761のflavonoidic分に対し、唯一のCYP2C9を（KI = 15 + / -6のmicrog / mL）を阻害する高いCYP2C9の阻害、CYP1A2、CYP2E1、CYP3A4と（気の4.9〜55マイクログラム/ mLの間で）を示した。 flavonoidic割合は、抽出、クロマトグラフィーを用いてさらに分画した。抑制の研究は、これらの画分の大部分は有意なレベル（IC50 <40マイクログラム/ ml）でP450のを阻害することが示された。

伝統と商業カバ抽出物の組成と生物活性

Biochemical and Biophysical Research Communications. Sep, 2004  |  Pubmed ID: 15313185

何世紀にもわたって南太平洋の島民は、儀式酔わせる飲料として（パイパーmethysticum）カバ消費している。最近では、カバ抽出物のカプレットは、その不安とうつの活動のために商業化されています。深刻な健康への影響は、従来の飲料のために文書化されていなかったのに対し、肝毒性のいくつかのケースは、市販製剤は、次の消費量を報告されている。商業カバ抽出物（アセトン、エタノールまたはメタノールで調製）と伝統的なカバの詳細な比較は（水性）主要なkavalactonesの比率に有意差を明らかにする。これらの変化は、生物学的活性の違いにつながることを示すために、抽出物は、P450代謝酵素の主要な薬剤の阻害を比較した。すべてのケースで（CYP3A4、CYP1A2、CYP2C9、CYP2C19と）、阻害は市販製剤より顕著であった。我々の結果は、カバの抽出のために報告された健康への影響の変動が使用される様々な準備のプロトコルに起因するかもしれないことを示唆している。

アミノグリコシドのレギオおよび化学選択的6'-N-誘導体化：アミノグリコシド6'-N-アセチルトランスフェラーゼを研究するためのプローブとしてBisubstrate阻害剤

Angewandte Chemie (International Ed. in English). Oct, 2005  |  Pubmed ID: 16206301

CYP3A4とCYP2D6の改善活動で選択した過酸化水素ドナーまたは有機過酸化物の結果による自然補の交換

Chembiochem : a European Journal of Chemical Biology. Jun, 2006  |  Pubmed ID: 16671126

アミノグリコシド6'-N-アセチルトランスフェラーゼの切り捨てBisubstrate阻害剤の合成と構造活性関係

Journal of Medicinal Chemistry. Aug, 2006  |  Pubmed ID: 16913716

アミノグリコシドコエンザイム切り捨てbisubstrate類縁体を効率的にアミンおよびチオールの保護基を必要とせず、リンカーの付加とのワンポットで結合された収束的なアプローチを用いて調製した。これらのデリバティブは、抵抗の原因となる酵素アミノグリコシド6'-N-アセチルトランスフェラーゼIIの活性への影響を試験した、キー構造活性相関が報告されます。また、阻害剤の一つは、この酵素を発現する細胞でアミノグリコシド耐性をブロックすることができます。

P450酵素の使いやすくを目指して進行中

Molecular BioSystems. Oct, 2006  |  Pubmed ID: 17216026

チトクロームP450（P450のCYPはまたは）は、薬物代謝やステロイド、脂質、ビタミン、天然物の生合成に関与するヘムタンパク質の大きなファミリーを形成する。非活性CH結合に酸素の挿入を触媒する彼らの驚くべき能力は、数十年のために化学者の関心を集めている。非常に少数の化学的方法は、直接ヒドロキシル基を導入する脂肪族または芳香族CH結合が存在し、それらのほとんどが選択または限られた範囲のものではありません。しかし、それらのアプリケーションは基質特異性、活性が低い、貧しい人々の安定性と補因子の必要性によって制限されていた：そのようなP450のような生体触媒は、有望な代替手段を表しています。このレビューは、突然変異誘発、化学修飾、条件のエンジニアリングおよび固定化などのアプローチを使用して、これらの限界を克服しようとする試みをカバーしています。

アミノグリコシドのメカニズム6'-N-アセチルトランスフェラーゼと抗菌活性の6'-NH2の役割を研究するためにアミノグリコシド誘導体の使用

Bioorganic & Medicinal Chemistry. Apr, 2007  |  Pubmed ID: 17317190

アミノグリコシド系抗生物質は16S rRNA遺伝子に結合することによって作用する。これらの抗生物質に対する耐性は、アミノグリコシド6'-N-アセチルトランスフェラーゼ（AAC（6 '）s）と酵素による薬剤の変更を介して行われます。プローブはAAC（6 '）-IIおよびアミノグリコシド-RNA複合体を研究するとして、ここではN-6'-アシル化アミノグリコシドおよびその使用方法の位置選択的かつ効率的な合成を報告します。我々の結果は、N-6 "AACによる形質転換のために求核性（6 '）-IIおよび6'-NH（2）と抗菌活性のための16S rRNAの間の水素結合の重要性を中心的な役割を強調しています。

二相溶媒系におけるヒトP450 2D6の活動

Biotechnology and Bioengineering. Oct, 2007  |  Pubmed ID: 17461428

いくつかの制限がいくつかのP450アイソフォームの狭い基質特異性、酸化還元パートナーの必要性と高価な補酵素、有機溶剤との非互換性、貧しい人々の安定性を含めて、合成にP450酵素の使用を制限されています。我々は以前、天然酸化還元パートナーと無差別P450の3A4と2D6の補因子が効率的にいくつかの安価な過酸化水素ドナーまたは有機過酸化物で置換することができることを実証した。我々は、バッファ/有機エマルジョンで使用される場合P450 2D6は、その活動の限り76％を維持していることがここで報告する。二相溶媒系における生成物の形成は、自然酸化還元パートナーと補酵素が使用されているかどうか同等である、またはサロゲート。他の酵素について報告されているように、相関関係はlogPをと酵素活性のための溶媒の適合性の間に観察されています。また、我々のシステムのユーティリティは、有機溶媒の存在下でP450 2D6によって変更されない新たな疎水性の基板の変形を示すことによって設立されました。

有機共溶媒、イオン液体、または水と混和しない有機溶媒の存在下でCYP3A4活性

Chembiochem : a European Journal of Chemical Biology. Jul, 2007  |  Pubmed ID: 17526062

H結合 - P450酵素は不活化するため、Cのヒドロキシル化を触媒する彼らの印象的な能力の数十年にわたって化学の注目を集めている。しかし、水系での合成のためのそれらの使用は制限されています。ここでは、有機溶媒またはイオン性液体の存在下でヒトCYP3A4の精製活動の調査を報告します。我々は、CYP3A4はテストステロンに向かってその活性は検出を下回る前に、ごく少量（<15％）水混和性有機共溶媒またはイオン性液体のを許容することを示している。 [BMIM] [PF（6）]二相系で、このイオン液体の15％の存在下での残存活性の20％で、酵素活性にあまり有害であった。バッファの非存在下でのCYP3A4活性は0.85％の水を最小限に抑え、酵素凍結乾燥前にショ糖とテストステロンの追加のみで、>または= 10％アルカン系の溶媒であった。二相溶媒系の活性の約85％を維持したまま、より有望であった。

ヒトCYP3A4およびCYP2D6の精製糖媒介Lyoprotection

Journal of Biotechnology. Jul, 2007  |  Pubmed ID: 17599599

P450酵素が薬物代謝のために、潜在的な生体触媒として大きな関心が持たれている。凍結乾燥が大幅にその活性を減少させるため、ほとんどのP450のように、精製されたCYP3A4は、通常、処理され、ソリューションに格納されます。ここでそのスクロースまたはトレハロースを使用してこの酵素のcolyophilizationではなく、マンニトール、クラウンエーテルやシクロデキストリンを表示し、再水和後に完全な酵素活性の回復を可能にします。ソルビトールは、元の活性の85％保持して、ほぼ同じ効率的であった。また、同様の保護がトレハロースとCYP2D6のcolyophilizationを通して観察されていることを示しています。この手順は非常に取り扱い、保管、または無水メディアにおけるこれらの酵素の使用を促進すべきである。

サルモネラ菌のアミノグリコシド6'-N-アセチルトランスフェラーゼのBisubstrate阻害の速度論と構造解析

Biochemistry. Jan, 2008  |  Pubmed ID: 18095712

アミノグリコシドは、小さな30Sの細菌リボソームサブユニットを阻害タンパク質翻訳の部位に結合することによって作用する抗菌性化合物である。アミノグリコシド系抗生物質の臨床的耐性は、一般的に共有結合し、リン酸化、アデニリル化し、アセチル化など、抗生物質を変更する酵素の発現の結果である。アミノグリコシド系N-アセチルトランスフェラーゼのためのBisubstrate類似体は、エンテロコッカスフェシウムAAC（6 '）-IIのナノモル阻害剤である。しかし、サルモネラ菌AAC（6 '）の場合は-IYでエンコードされたアミノグリコシドN-アセチルトランスフェラーゼ、我々はbisubstrate類似のシリーズが唯一のマイクロ阻害剤であることを示している。 AAC（6 '）-II、AACに向かって阻害定数（6'）-IYを用いた研究とは対照的にbisubstrateのアミノグリコシド系コンポーネントのIDとリンクするために使用されている炭素原子の数の両方の本質的に独立したものですCoAとアミノグリコシドコンポーネント。阻害のパターンはbisubstrateアナログのCoAの部分は酵素アミノグリコシド基質複合体に結合することができること、およびアミノグリコシド部分は、酵素アセチルCoA製品の複合体に結合することができることを示唆している。しかし、結晶化実験で使用bisubstrateアナログの高濃度で、我々は酵素bisubstrate複合体の三次元構造を結晶化し、解決することができます。構造は、CoAとアミノグリコシドの両方の部分は、 "リンカ"を収容するための唯一のささやかな調整で、以前に酵素アセチルCoA-リボスタマイシン複合体のために観察されたものと本質的に同じ位置にバインドすることが明らかになった。これらの結果は、他のアミノグリコシドN-アセチルトランスフェラーゼと同様のbisubstrate類似の相互作用の先行研究と比較されます。

イチョウ葉エキスEGbは761には、抗炎症特性を有し、エフェクターT細胞のアポトーシスを駆動することによって、マウスの大腸炎を改善する

Carcinogenesis. Sep, 2008  |  Pubmed ID: 18567620

潰瘍性大腸炎は増加し、大腸がんリスクと関連しているコロンの動的な、慢性の炎症性疾患です。イチョウは推定抗酸化物質であり、さまざまな病気を治療するために何千年もの間使用されています。本研究の目的は、標準化されたG.bilobaエキス、EGbは761は、マウスの大腸炎を予防し、治療に用いることができる抗酸化物質であるかどうかをテストすることでした。ここでは、EGbは761はマクロファージの活性化を抑制し、両方のマウス大腸炎を予防し治療するために使用することができることを示している。炎症マーカー（iNOSの、COX-2および腫瘍壊死因子-α）および炎症性ストレス（p53およびp53をリン酸化セリン15）EGbは761によってもダウンレギュレートされています。さらに、我々はEGbは761コロンでCD4の数+ / CD25-/Foxp3-エフェクターT細胞を減少させることを示している。興味深いことに、EGbは761ドライブのCD4 +、in vitroおよびin vivoにおけるエフェクターT細胞のアポトーシスは、コロンで、この細胞型の数の減少にメカニズムの説明を提供しています。この現在の研究では大腸炎と関連した大腸癌をなくすため、補完代替戦略としてEGbは761の使用をサポートする以前の研究と一致している。

アミノグリコシドN-6'-アセチルトランスフェラーゼのための機構的プローブとしてスルホンアミド、スルホキシド-、またはスルホンを含有するアミノグリコシドアセチルCoA Bisubstratesの合成と利用

Bioorganic & Medicinal Chemistry Letters. Oct, 2008  |  Pubmed ID: 18805003

アミノグリコシドコエンザイム抱合ための官能基を、出発材料の高極性の富の合成目標に挑戦しています。我々は以前にアミド結合アミノグリコシドアセチルCoA bisubstratesのワンポット合成を報告した。これらの分子は、アミノ配糖体N-6'-アセチルトランスフェラーゼII（AAC（6 '）-II）、アミノグリコシド系抗生物質に対する細菌の耐性に関与する重要な酵素のナノモル阻害剤である。ここではスルホンアミド、スルホキシド、またはスルホン基を含有する5つの新しいアミノグリコシドアセチルCoAのbisubstratesの合成と生物活性を報告します。アミド結合bisubstratesと比較すると興味深いことに、最高の四面体中間体を模倣することが期待されたスルホンアミド架橋bisubstrateは、改良された阻害を示すことはありません。一方、準備の中で最もスルホン及びスルホキシド含有bisubstratesは、​​AAC（6 '）-IIのナノモル阻害剤である。

低水有機溶媒中でのヒトCYP2D6の活動

Biotechnology and Bioengineering. Mar, 2009  |  Pubmed ID: 18988262

P450酵素は不活化CH結合で水酸化反応を触媒する能力のために合成アプリケーションのために高い関心が持たれている。バッファ内の多くの基質の溶解性が低い、しかし、P450のアプリケーションを制限しています。 P450酵素CYP2D6とCYP3A4は、二相性の溶媒系で非常によく機能することが我々の最近のデモでは、この欠点を克服するために向かって一歩であるが、基板や製品は水に不安定な、または水溶性の製品である場合に実用的ではありません。また、酵素のリサイクルを容易に代替の戦略は、直接、ほぼ無水の有機溶媒に凍結乾燥酵素を再懸濁することである。興味深いことに、我々は、トレハロースとcolyophilizedとn-デカンに懸濁させCYP2D6は、水性緩衝液中よりも高い活性を示すことがここで報告する。本研究では、いくつかの低水、有機溶媒にCYP2D6の予期しない高い耐性を示し、合成において、この酵素の使用を容易にするための代替戦略を提供します。

アミノグリコシド耐性に関与する酵素の反応機構研究におけるホスホン酸架橋アミノグリコシドコエンザイムBisubstrateと使用の合成

Chemistry (Weinheim an Der Bergstrasse, Germany). 2009  |  Pubmed ID: 19152351

わずか5ステップ！水のマイケル付加を含むホスホン酸塩架橋アミノグリコシドコエンザイム誘導体（スキームを参照）の合成は、わずか5ステップで実現しました。アミノグリコシドN-6'-アセチルトランスフェラーゼ（AAC（6 '）s）は抗生物質耐性の重要な決定要因である。これらの酵素の優れたメカニズムを理解することがアミノグリコシド耐性を克服することが不可欠である。我々は以前アミドと便利な機序とAAC（6 '）の構造プローブしたスルホンアミド架橋アミノグリコシドコエンザイム複合体の合成が報告されています。ここではAAC（6 '）sによって触媒を提案し、四面体中間体を模倣するよりも優れていることが期待されているホスホン酸架橋アミノグリコシドコエンザイムバリアントの合成を報告します。この合成ターゲットは、特に複数の官能基の存在は、両方の出発物質の水への溶解度、およびP（III）化学と水との非互換性を含むいくつかの理由のために挑戦されています。我々は、水にvinylphosphonate上に優雅なマイケル·タイプのほかの手段によって最後のステップで高価な補酵素を添加することにより、これらの課題を克服している。全体的に、単一の保護手順が必要でした。アミド結合アナログに比べてこのbisubstrateの減少抑制効力はエンテロコッカスフェシウムAAC（6 '）-IIが提案された四面体中間体を安定させることはできません、近接触媒作用を介して主に行動することを示唆している。

可変C ITCによるタンパク質結合機構の解明

Chembiochem : a European Journal of Chemical Biology. Dec, 2009  |  Pubmed ID: 19856370

アミノグリコシドN-6'-アセチルトランスフェラーゼを探索する4'-aminopantetheineと誘導体の合成

Organic & Biomolecular Chemistry. Mar, 2011  |  Pubmed ID: 21225062

コマーシャルD-パンテチンから4'-aminopantetheineの便利な合成が報告されています。アミノ基が立体的に混雑した位置での置換を避けるために、還元的アミノ化によって導入されました。 4'-aminopantetheineの誘導体はまた、抵抗の原因となる酵素アミノグリコシドN-6'-アセチルトランスフェラーゼの阻害剤でO対N置換の効果を評価するために調製した。ドッキング研究を組み合わせる生物学的結果は、その報告珍しい柔軟性と異なる襞を採用する能力があるにもかかわらず、この酵素はアセチルCoAのために非常に特異的であることを示している。

競合するアロステリック機構は二量体酵素で基質結合を変調

Nature Structural & Molecular Biology. Mar, 2011  |  Pubmed ID: 21278754

アロステリックは、何十年も研究し、まだそれが分子レベルでどのように起こるかを実験的に決定するために依然として厳しいされています。我々は等温滴定熱量測定法、円偏光二色性と蛋白質の熱力学、構造力学の観点からアロステリック効果を定量化するための核磁気共鳴分光法を組み合わせたアプローチを開発しました。この戦略は、それはホモ二量体酵素の活性部位の間にホモトロピックアロステリック効果は、メカニズムに反対することによって変調されていることが判明したアミノグリコシドN-（6 '）-アセチルトランスフェラーゼ-IIおよびその基質の一つ、アセチルコエンザイムAとの間の相互作用を研究するために適用された。他のサブユニットの展開部分がリガンド結合に結合され、最近提案されたメカニズムに従うのに対し、一つは、古典的なKoshland-Némethy·フィルマー（KNF）パラダイムに従っています。折り畳み、バインディング、およびコンフォメーション変化との間の競争は、結合部位の間に精力的な通信を管理するための新しい方法を表しています。

N-置換Pantothenamidesのジェミナルジアルキル誘導体の合成と抗菌活性

Bioorganic & Medicinal Chemistry. Apr, 2011  |  Pubmed ID: 21440446

補酵素A（CoA）の生合成の主要な前駆体として、パントテン酸は、抗菌活性を有するこの生合成経路、研究CoAの資化システム、および設計分子のプローブを詳しく説明するための有用なバックボーンであることが判明した。つまたは複数の抗生物質に耐性菌株の増加率は、このようなN-置換pantothenamidesとして抗菌作用の新規モードで分子の新たな関心を促した。多数の誘導体が報告されているが、ほとんどは、端末N-置換基、β-アラニン部分に少ないで変化しています。 pantoyl部分の変更は、ω-メチル基のほかに制限されています。我々は、ジェミナルジメチルグループを置き換える、様々なアルキル置換基を有するN-置換pantothenamidesに合成経路を報告します。私たちの方法論はまた、パントテン酸、pantetheineとCoA誘導体の合成にも適用可能である。ここで新たなN-置換pantothenamidesの小さなライブラリを合成した。これらの化合物のほとんどは、高感度かつ耐性黄色ブドウ球菌に対する抗菌活性を表示します。興味深いことに、アリル基とProRメチルの置換は最も強力なの間でこれまでに報告されている新たなN-置換pantothenamideが得られた。

P450 3A4と予測可能な立体と化学選択的ヒドロキシル化およびエポキシ化

Journal of the American Chemical Society. May, 2011  |  Pubmed ID: 21528858

多くの類似したグループの存在下で、ある特定のメチレンのエナンチオ選択的ヒドロキシル化はdebatably最も挑戦的な化学変換である。化学は最近、不活化CH結合のヒドロキシル化に向かって進歩を遂げているが、このようなP450の（CYPは）などの酵素は、特異性と範囲で卓越したままになります。多くのP450の基質の乱交は、合成アプリケーションのために望ましいことですが、これらの酵素反応の生成物を予測できないことは進歩を妨げています。ここではCYP3A4反応の選択性を制御するための補助的な化学物質の有用性を示しています。基板にリンクする際に、安価な、アキラルテオブロミンは、プロ-R顔の選択性を有する補助から4番目の炭素にヒドロキシルまたはエポキシドを生成する反応を指示します。この戦略は、レジオ - 、化学、不活化CH結合における立体選択的酸化のための多目的まだ制御可能なシステムを提供し、高度に無差別酵素の活性を媒介するために、化学助剤の有用性を示しています。

両親媒性パロモマイシンO2''-エーテル類似体によるアミノグリコシド不活性化酵素APH（3 '）-IIIaおよびAAC（6'）-IIの阻害

ChemMedChem. Nov, 2011  |  Pubmed ID: 21905229

アミノグリコシド耐性の阻害剤は、細胞内で活性化

ACS Chemical Biology. Jan, 2012  |  Pubmed ID: 22217014

アミノグリコシド系抗生物質に対する耐性の最も一般的なメカニズムは、例えば、N-6'-アセチルトランスフェラーゼ、臨床的に広くアミノグリコシドなどの薬物代謝酵素（AAC（6 '））の細菌発現を伴います。アミノグリコシドアセチルCoAのbisubstratesは非常に強力なAAC（6 '）阻害剤であるが、細胞に侵入することができないことは、in vivo試験では排除します。いくつかの切り捨てbisubstratesは、​​細胞膜を通過することが知られている、まだAACに対する彼らの活動は、（6 '）最高の状態でマイクロモルの範囲内にあるされています。ここではアミノグリコシドpantetheine誘導体の合成と生物活性、AAC（6 '）阻害活性を欠いているものの、エンテロコッカスフェシウムのアミノグリコシド耐性株に対するカナマイシンの抗菌活性を増強することができます。報告生物学的研究は、これらの分子が潜在的に補酵素生合成経路の酵素によってそれらに対応するフルレングスbisubstratesに拡張されていることを示している。この作品は、アミノグリコシド系抗生物質への細菌の耐性株をresensitizeするために、補酵素生合成経路の酵素によって活性化する化合物をプロドラッグの有用性についてのproof-of-conceptを提供しています。