トリプトファン合成酵素。非凡な生体触媒

Tryptophan Synthase: Biocatalyst Extraordinaire.

• Ella J Watkins-Dulaney
• Sabine Straathof
• Frances H Arnold

抄録

トリプトファン合成酵素(TrpS)は、非カノニカルアミノ酸(ncAA)合成の代表格として登場し、合成および生物学的応用のための理想的な生体触媒となっています。TrpSは、l -トリプトファン（Trp）を作るために、インドールとセリン（Ser）の間の非可逆的な、C-C結合を形成する反応を触媒する;ネイティブTrpS複合体は、インドールアナログのためのかなり広い特異性を持っていますが、基質の範囲を拡張したり、アロステリックな制約とそのヘテロ二量体構造のために他の有用な特性を付与するために工学的に困難である。誘導進化により、触媒的に関連するTrpS βサブユニット（TrpB）がTrpAパートナーによるアロステリックな制御から解放され、酵素の基質範囲を劇的に拡大することが可能になった。このレビューでは、ncAA合成および生物触媒カスケードにおけるTrpSの応用の観点から、TrpSの長い歴史的なキャリアを検証します。

Tryptophan synthase (TrpS) has emerged as a paragon of noncanonical amino acid (ncAA) synthesis and is an ideal biocatalyst for synthetic and biological applications. TrpS catalyzes an irreversible, C-C bond forming reaction between indole and serine (Ser) to make l -tryptophan (Trp); native TrpS complexes possess fairly broad specificity for indole analogs, but are difficult to engineer to extend substrate scope or to confer other useful properties due to allosteric constraints and their heterodimeric structure. Directed evolution freed the catalytically relevant TrpS β-subunit (TrpB) from allosteric regulation by its TrpA partner and has enabled dramatic expansion of the enzyme's substrate scope. This review examines the long and storied career of TrpS from the perspective of its application in ncAA synthesis and biocatalytic cascades.

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