氨基糖苷类抗生素用于治疗主要由革兰氏阴性菌引起的严重感染。庆大霉素是一种氨基糖苷类抗生素，尽管有一定的毒性，但临床上还是会用于治疗几种肺部和泌尿系统感染。庆大霉素主要以五种化合物的混合物形式使用，且其中一种氨基糖的甲基化略有不同。对于庆大霉素C2和C2a这两种化合物，唯一的区别是C-6′上甲基的立体化学。GenB2是负责这种差向异构化的酶，是庆大霉素生物合成基因簇编码的四种5-磷酸吡哆醛（PLP）依赖性酶之一。

图片来源：ACS Chem. Biol.

最近，University of Sao Paulo的Marcio V. B. Dias课题组确定了GenB2与5-磷酸吡哆胺（PMP）复合物结构，以及与庆大霉素X2和G418（两种底物类似物）的三元复合物的结构。基于结构分析，确定了这种酶催化机制的结构基础，并通过定点突变进行了研究。

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结果表明，GenB2是一种fold I的PLP依赖酶，它能够催化差向异构化，但其机制不同于使用N末端附近半胱氨酸残基的fold III 型PLP依赖的差向异构酶。通过定点突变将半胱氨酸残基取代丝氨酸或丙氨酸完全消除了酶的差向异构酶功能，证明了该残基的催化功能。这项研究不仅有助于理解庆大霉素生物合成的酶学，而且为探索酶法生产新的氨基糖苷类衍生物提供了有价值的信息。

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原文标题：Structural and Functional Basis of GenB2 Isomerase Activity from Gentamicin Biosynthesis

原文作者：Gabriel S. de Oliveira,# Priscila dos S. Bury,# Fanglu Huang, Yuan Li, Natália C. de Araújo, Jiahai Zhou, Yuhui Sun, Finian J. Leeper, Peter F. Leadlay, and Marcio V. B. Dias*

https://doi.org/10.1021/acschembio.4c00334