Báo cáo khoa học: Cleavage of nonphenolic b-1 diarylpropane lignin model dimers by manganese peroxidase from Phanerochaete chrysosporium Evidence for a hydrogen abstraction mechanism

Cleavage of nonphenolic β-1 diarylpropane lignin model dimers by manganese peroxidase from Phanerochaete chrysosporium: Evidence for a hydrogen abstraction mechanism

Tác giả: G. Vijay B. Reddy, Malayam Sridhar, Michael H. Gold

Lĩnh vực: Hóa sinh và Sinh học Phân tử

Nội dung tài liệu: Nghiên cứu này khám phá cơ chế oxy hóa và phân cắt các dimer mô hình lignin β-1 diarylpropane không phenolic bởi enzyme manganese peroxidase (MnP) từ nấm Phanerochaete chrysosporium. Các thử nghiệm được tiến hành có và không có sự hiện diện của chất hoạt động bề mặt Tween 80, cũng như sử dụng đồng vị oxy-18 và deuterium để làm sáng tỏ con đường phản ứng. Kết quả cho thấy MnP có khả năng oxy hóa các dimer này, với hiệu quả tăng lên đáng kể khi có Tween 80. Phân tích sản phẩm và các nghiên cứu đồng vị đã chỉ ra rằng cơ chế chính liên quan đến việc tách hydro tại carbon benzylic, thay vì tách electron từ vòng thơm. Cơ chế này đã được đề xuất để giải thích sự hình thành các sản phẩm như 3,4-diethoxybenzaldehyde và 4-methoxyacetophenone, cũng như các sản phẩm oxy hóa tiếp theo. Khác với lignin peroxidase (LiP), MnP đòi hỏi oxy phân tử để thực hiện phản ứng này và không tạo ra các gốc cation thơm như LiP.

Mục lục chi tiết:

• Tổng quan
• Vật liệu và phương pháp
• Tổng hợp các chất nền và sản phẩm
• 1-(3′,5′-Dimethoxyphenyl)-1-hydroxy-2-(4′-methoxyphenyl)ethane
• 1-(3′,5′-Dimethoxyphenyl)-1-oxo-2-(4′-methoxyphenyl)ethane
• 1-(3′,5′-Dimethoxyphenyl)-1-oxo-2-(4′-methoxyphenyl)propane (X)
• 1-(3′,5′-Dimethoxyphenyl)-1-hydroxy-2-(4′-methoxyphenyl)-1-propane (IX)
• Hóa chất
• Enzyme
• Phản ứng enzyme
• Kết quả
• Oxy hóa các chất nền diarylpropane bởi MnP
• Ảnh hưởng của deuterium lên sự oxy hóa diarylpropane (I)
• Oxy hóa các chất nền diarylpropane bởi LiP
• Oxy hóa diarylpropane dưới điều kiện 18O2 hoặc argon
• Thảo luận
• Cơ chế tách hydro được đề xuất cho sự phân cắt oxy hóa của diarylpropane (I) bởi MnP có sự hiện diện của Tween 80
• Cơ chế tách hydro được đề xuất cho sự phân cắt oxy hóa của a-keto diarylpropane (IV) bởi MnP có sự hiện diện của Tween 80
• Tóm tắt
• Tài liệu tham khảo