1. 以 OSC 模擬結構推測的 29 個活性區域胺基酸,利用質體交換/
反向篩選的方式進行篩選,篩選在催化過程中,可能擔任協助受 質環化與重組,決定酵素活性有無的關鍵區域。篩選出 9 個活性 區位置突變可能對環化機制有關鍵影響,為 OSCF104A、OSCH146A 、 OSCW232A、OSCW232R、OSCH234A、OSCM532A、OSCW587A、OSCF699A 與OSCY707A。
2. 對 這 些 突 變 株 進 行 產 物 分 析 , 在 GC-MS 發 現 OSCF104A、 OSCH146A 、OSCW232R、OSCM532A、OSCW587A、OSCF699A與OSCY707A, GC-MS 圖譜與控制組的圖譜相似,推論:(1)可能這些位置被改變,
會使環化重組機制完全瓦解,反應受質在突變酵素中不能摺疊成 最適的構形以形成碳陽離子中間物;(2)可能因這些胺基酸的特性 因突變而被改變,喪失了原本 π-電子穩定高能量中間物,或者影 響了開環的起始作用,所以即使反應受質有正確的折疊,也無法 使環化反應開始。(3)這些位置的突變可能影響蛋白質的構形,使 其失去OSC 活性而無產物生成。
3. OSCW232A、OSCH234A這二個突變株有新產物的出現。比對標準品的 GC 滯留時間(Retention time)及 MS 的質荷比圖譜,發現 OSCW232A 的 產 物 為 Protosta-12,24-dien-3ß-o1 、 Lanosterol 、 Parkeol , 而
OSCH234A 的 產 物 除 了 前 三 者 之 外 , 又 多 了 一 個 新 產 物 。 根 據
GC-MS 、 1H-NMR 以 及 13C-NMR 的 比 對 , 此 新 產 物 為
4. 發 現 OSCW232A 與 OSCH234Y 生 成 的 產 物 相 同 , 均 會 生 成 Protosta-12,24-dien-3ß-o1、Lanosterol 及 Parkeol 四環產物,可能說 明W232 也是藉著陽離子-π 電子作用去影響催化的機制。
5. OSCW232A與 OSCH234Y有相同的產物圖譜,且在電腦模擬的空間位 置上相當靠近,故此對 W232 進行飽和突變(saturated mutagenesis) 實驗,將此位置突變成其他19 種胺基酸,進行產物分析。一方面 探究W232 與 H234 是否有交互作用影響重排重組的機制,另一方 面針對W232,做更詳細的實驗探討,建構此位置進一步的資訊。
6. 目前 W232 飽和突變實驗的產物圖譜還未完全建構好,rt.26min 及 rt.26.5 min 未知物還未解出,利用 MS 圖譜及銀染 TLC 片獲得一 些結構的初步資訊,而有下述推論
(1)W232 主要的作用不是影響 A 環、B 環的形成,其對 Asp456 誘導 2,3-oxidosqualene 開環作用較無影響。
(2)W232 較不干擾反應受質摺疊的環化過程,也許 W232 與 H234 在 環化上有協同作用,同會利用其側鏈上富含電子雲的基團,藉由 碳陽離子-π 電子共振作用穩定反應受質摺疊環化的高能碳陽離 子。
(3)W232 主要影響環化後的重組機制,W232 的突變效應會使氫化 基、甲基轉移停在不同位置的碳陽離子,繼而脫氫中止反應而有 產物多樣性。
7. 對 W232 飽和突變的突變株建構 20 個電腦模擬圖,以電腦模擬圖 推論出 OSC Trp232 可能是利用其富含電子的側鏈,與其鄰近的
His234 協同穩定環化反應過程中產生的高能碳陽離子中間物。並 且因 Trp 側鏈較大的立體空間特性,協助 His234 正確定位,對環 化反應終止的脫氫步驟有輔助的功能。以及與酵素上鄰近基團 His234、Tyr510 有氫鍵拉扯的交互作用。
8. 未來要將 rt.26min 及 rt.26.5 min 未知物解出結構,建構好 W232 飽 和突變實驗的產物圖譜,並進一步分析雙點突變的產物,建構雙 點突變電腦模擬圖,期待對於OSC 活性區域的推測與環化與重組 機制有更深一層的認識。