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J-GLOBAL ID：202202291919424580   整理番号：22A0725822

2,5-ジヒドロキシピリジンジオキシゲナーゼNicXにより触媒されるピリジン環分解の機構的洞察【JST・京大機械翻訳】

Mechanistic Insights into Pyridine Ring Degradation Catalyzed by 2,5-Dihydroxypyridine Dioxygenase NicX

著者 (5件)： Wei Jingjing (School of Chemistry and Chemical Engineering, Shandong University, Shandong, China) ,  Wang Yijing (School of Chemistry and Chemical Engineering, Shandong University, Shandong, China) ,  Li Xinyi (School of Chemistry and Chemical Engineering, Shandong University, Shandong, China) ,  Zhang Xue (School of Chemistry and Chemical Engineering, Shandong University, Shandong, China) ,  Liu Yongjun (School of Chemistry and Chemical Engineering, Shandong University, Shandong, China)
資料名： Inorganic Chemistry  (Inorganic Chemistry)
巻： 61  号： 5  ページ： 2517-2529  発行年： 2022年 
JST資料番号： C0566A  ISSN： 0020-1669  CODEN： INOCAJ  資料種別： 逐次刊行物 (A)
記事区分： 原著論文  発行国： アメリカ合衆国 (USA)  言語： 英語 (EN)

抄録/ポイント： KT2440由来の2,5-ジヒドロキシピリジンジオキシゲナーゼ(NicX)は,酸化的ピリジン環開裂を触媒する単核非ヘム鉄オキシゲナーゼである。最近,NicXの報告された結晶構造は,先端二酸素触媒機構に対する支持力を有するが,機構的詳細は不明のままである。本研究では,Fe-(II)-O_2-基質錯体モデルを構築し,NicXの触媒作用を解明するために一連の量子力学/分子力学(QM/MM)計算を行った。その結果,基板は中心鉄イオンと直接配位しないが,基質からFe配位二酸素への電子移動があり,反応物錯体の活性型は,他の類似の単核非ヘム鉄とは異なるDHP・+-Fe-(II)-O_2・-として記述できることが明らかになった。NicX触媒ピリジン環分解は,活性化ピリジン環へのFe-(II)-スーパーオキソの攻撃,Op-Od結合の解離,および7員環ラクトンの開環を含む3つの部分を含む。ピリジン環のラジカル特性により,ピリジン環のC6へのFe-(II)-スーパーオキソの最初の攻撃は,非常に容易であると計算された。反応の第二段階では,Op-Od結合の解離は,18.0kcal/molのエネルギー障壁を有する全反応の律速段階である,基質への最初の酸素原子の取り込みをもたらした。得られた中間体は,カルボニルC5上のOd・の分子内攻撃によって配列を受け,7員環ラクトンを生成した。最後に,Fe-(III)-オキソはラクトンのカルボニルC_5を攻撃し,開環によってN-ホルミルマレイミド酸を生成した。His105はプロトンをFe-(III)-オキソに供与することにより反応性を促進するが,必要な残基ではない。鉄の結紮残基に加えて,Glu177,His189およびHis105のような他のポケット残基は,主に基質を固定する際に役割を果たす。Copyright 2022 American Chemical Society All rights reserved. Translated from English into Japanese by JST.【JST・京大機械翻訳】

シソーラス用語： 結晶構造 ,  酸化 ,  ラジカル ,  陽子 ,  鉄 ,  ラクトン ,  *単供与体オキシゲナーゼ ,  基質 ,  開環反応 ,  カルボニル基 ,  電子移動 ,  中間体 ,  窒素複素環化合物
準シソーラス用語： 触媒作用 ,  残基 , 【Automatic Indexing@JST】

分類 (1件)： 鉄の錯体  (CE01091H)

物質索引 (1件)： ピリジン

タイトルに関連する用語 (4件)： 触媒 ,  ピリジン ,  分解 ,  洞察