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저자정보
Hemraj Rimal (선문대학교) Pradeep Subedi (선문대학교) 김기화 (선문대학교) 박현 (고려대학교) 이준혁 (한국해양과학기술원 부설 극지연구소) 오태진 (선문대학교)
저널정보
한국미생물생명공학회 Journal of Microbiology and Biotechnology Journal of Microbiology and Biotechnology 제30권 제11호
발행연도
2020.1
수록면
1,750 - 1,759 (10page)

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The characterization of cytochrome P450 CYP125A13 from Streptomyces peucetius was conducted using cholesterol as the sole substrate. The in vitro enzymatic assay utilizing putidaredoxin and putidaredoxin reductase from Pseudomonas putida revealed that CYP125A13 bound cholesterol and hydroxylated it. The calculated KD value, catalytic conversion rates, and Km value were 56.92 ± 11.28 μM, 1.95 nmol min?1 nmol?1, and 11.3 ± 2.8 μM, respectively. Gas chromatography-mass spectrometry (GC-MS) analysis showed that carbon 27 of the cholesterol side-chain was hydroxylated, characterizing CYP125A13 as steroid C27-hydroxylase. The homology modeling and docking results also revealed the binding of cholesterol to the active site, facilitated by the hydrophobic amino acids and position of the C27-methyl group near heme. This orientation was favorable for the hydroxylation of the C27-methyl group, supporting the in vitro analysis. This was the first reported case of the hydroxylation of cholesterol at the C-27 position by Streptomyces P450. This study also established the catalytic function of CYP125A13 and provides a solid basis for further studies related to the catabolic potential of Streptomyces species.
#Streptomyces peucetius #cytochrome P450 #CYP125A13 #27-hydroxycholesterol #regio-selective hydroxylation

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Guengerich FP / 2018 / Mechanisms of cytochrome P450-catalyzed oxidations / ACS Catal 8:10964~10976 google schola Bernhardt R / 2014 / Cytochromes P450 as promising catalysts for biotechnological application : chances and limitations / Appl. Microbiol. Biotechnol 98:6185~6203 google schola Bhattarai S / 2013 / Hydroxylation of long chain fatty acids by CYP147F1, a new cytochrome P450 subfamily protein from Streptomyces peucetius / Arch. Biochem. Biophys 539:63~69 google schola Guengerich FP / 2002 / Cytochrome P450 enzymes in the generation of commercial products / Nat. Rev. Drug Discov 1:359~366 google schola Podust LM / 2012 / Diversity of P450 enzymes in the biosynthesis of natural products / Nat. Prod. Rep 29:1251~1266 google schola

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