共価結合性基の形成に関与するラジカルSAM酵素のC–C結合形成

2017年末までを対象として、C-C結合の形成は補因子および天然物の生合成において頻繁に重要なステップとされています。歴史的に、C-C結合の形成は脂肪酸やポリケタイドの生合成におけるクレイゼン縮合に代表されるように、2電子メカニズムによって進行すると考えられていました。これらのタイプのメカニズムは、求核剤と求電子剤を生み出すために活性化された基質を必要とします。最近では、ラジカルSAM酵素によって触媒されるC-C結合形成の数が増加していることが確認されています。これらの自由ラジカル媒介反応は、ほぼすべてのsp3およびsp2炭素中心間で進行することができ、代謝物において従来とは異なる位置にC-C結合を導入することが可能です。したがって、自由ラジカル媒介のC-C結合形成は、構造的にユニークで複雑な代謝物の構築に頻繁に見られます。このレビューでは、C-C結合形成ラジカルSAM酵素の機能とメカニズムに関する我々の現在の理解を議論し、構造的に複雑で自然由来の有機分子の生合成における重要な役割を強調します。ラジカルSAM酵素によるC-C結合形成のメカニズム的考察は、3つの重要なメカニズム要因の重要性を特定します：ラジカル開始、受容体基質の活性化、及びラジカル消失。これらの特性を有する酵素の機能とメカニズムを理解することは、ラジカルSAM酵素の理解を深めるだけでなく、天然物および補因子の生合成理解にも重要です。