S-腺苷甲硫氨酸自由基酶NosL的催化多样性

S-腺苷甲硫氨酸自由基酶是一大类含有特征四铁四硫簇并依赖于S-腺苷甲硫氨酸（SAM）完成催化的酶。这类家族酶利用四铁四硫簇对SAM进行还原，生成一个高活性的脱氧腺苷自由基，从而引发种类繁多的生物转化反应。SAM自由基酶是一类非常古老的酶，它们极为广泛的存在于自然界，参与了如DNA修复、RNA及蛋白修饰、辅因子合成等多类重要的生命过程，具有重要的研究价值和科学意义。

复旦大学化学系张琪课题组对一类特殊的SAM自由基酶NosL进行了详细的机制研究。通过设计合成色氨酸的苯并呋喃类似物(ABPA)作为探针，首次从生化角度证实了该酶催化起始于脱氧腺苷自由基攫取色氨酸氨基端的氢原子，这突破了人们对于SAM自由基酶攫氢位点仅限于sp3Ｃ-H键的观点，扩展了对自由基酶学的认识。

令人吃惊的是当使用该ABPA作为底物，NosL催化生成的主产物并非常规的Cα-Cβ断裂产物，而为一个非氧化脱羧产物。基于此作者继而又尝试了多种色胺酸类似物作为底物与NosL反应，亦得到多个不同结果。该结果显示了SAM自由基酶丰富的催化活性和活性可调节性，对于这类酶的工程改造及其在工业化方向的应用提供了重要的理论基础。

这一研究成果发表于《Angew. Chem. Int. Ed.》上。季鑫剑和李永臻为本文的共同第一作者，前者将于今年秋季成为复旦大学化学系研究生。

http://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/anie.201503976/abstract