阅读 JACS | 利用莨菪碱类似物精修莨菪碱6β-羟化酶催化的底物-辅因子取向模型

背景：东莨菪碱是一种重要的莨菪烷类生物碱，其生物合成中的关键步骤由非血红素铁/2-酮戊二酸依赖的莨菪碱6β-羟化酶催化，涉及羟化与环氧化两步反应。该酶的催化机制，特别是区域选择性的决定因素，是Fe/2OG酶研究的关键问题。研究目的：本研究旨在通过合成并使用一系列莨菪碱类似物作为探针，对现有的H6H底物-辅因子取向模型进行精修和验证，以更全面地阐明其催化羟化与环氧化反应的详细机制。结论：研究揭示了H6H的催化机制比原有模型更为复杂和动态。底物C6位取代基与酶活性位点之间的氢键相互作用对引导氢原子攫取（从C6或C7位）起到关键作用。反应的最终走向（羟化或环氧化）不仅取决于初始的氢原子攫取轨道（σ或π），更与形成的底物自由基的邻近程度、配合物的稳定性以及底物的动态运动等多种因素协同相关。