Fatty-Acid Oxygenation by Fungal Peroxygenases: From Computational Simulations to Preparative Regio- and Stereoselective Epoxidation
Notice bibliographique
Résumé
Abstract Epoxidation of unsaturated fatty acids by unspecific peroxygenases (UPOs) of the best-known long-UPO subfamily, including the Agrocybe aegerita (AaeUPO) and Coprinopsis cinerea enzymes, is reported here. To understand the different oxygenation patterns by members of the long-UPO and short-UPO subfamilies, the latter represented by the Marasmius rotula enzyme (MroUPO), fatty-acid diffusion into their heme pockets was simulated with the adaptive PELE software. Computational results shed light on the inability of AaeUPO to epoxidize oleic acid (C18:1), opposed to MroUPO, due to steric hindrances to harbor (with a good interaction energy) the substrate with the Δ9 C10 atom at a catalytically relevant distance (<3.5 Å) from the oxo group in simulated heme compound-I. However, effective α-linolenic acid epoxidation is anticipated because the Δ15 C16 atom would attain such a distance in AaeUPO thanks to its more terminal position. The above hypothesis was verified using an engineered MroUPO variant (I153F/S156F) with a narrowed heme access channel mimicking that of AaeUPO. Experimental oxygenation of unsaturated fatty acids by this variant thus resembles that of AaeUPO, including regioselective (from 95% to >99%) formation of cis,cis-15,16-epoxyoctadeca-9,12-dienoic acid. The nearly complete conversion of α-linolenic acid by the two enzymes was transferred to a small preparative scale, the yield of purified product was estimated, its chemical structure analyzed by NMR, and more interestingly, stereoselective production of the 15(R),16(S) enantiomer (80–83% ee) assessed by chiral HPLC. This enzymatic synthesis overcomes the unspecificity of chemical epoxidation where the reaction cannot be restricted to the formation of monoepoxides as found during m-perchlorobenzoic acid oxidation of α-linolenic acid. Moreover, the variant was able to produce the unsaturated dicarboxylic fatty acid, together with subterminal oxygenation products, during partial conversion of oleic acid. These two noteworthy reactions had not been reported for any UPO described to date.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,001 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,001 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,001 | 0,001 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,001 |
| Études des sciences et des technologies | 0,001 | 0,000 |
| Communication savante | 0,001 | 0,001 |
| Science ouverte | 0,001 | 0,001 |
| Intégrité de la recherche | 0,001 | 0,001 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,010 | 0,001 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».