朝向构建生物活性化合物酶级联反应

Kev在 Walker

副教授(在化学和生物化学和分子生物学)

208 CEM

517-353-1112


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主要研究领域

有机(或)

其他感兴趣的面积(S)

生物(BI)

研究

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我们使用跨学科的方法来评估从各种来源,如细菌,植物,酵母和,与非天然底物的酶催化剂。我们的目标是天然或合成衍生的化学品转化化合物新颖的产品。编码酶成生物体这些机箱的基因转移可以使潜在的各种生物活性分子 体内 要么 体外.


辅酶A在替代紫杉烷类的生物催化再循环到接入新一代的生物活性化合物

 


由MIOα/β氨基变位酶和温和的胺 - 基供体arylserines和arylisoser在es从环氧化物的生物催化(更多在这里)

环氧异构体停靠在 TCPAM 

 


紫杉烷类似物(多西他赛,紫杉醇,卡巴他赛,紫杉醇C,和替司他赛)用于 1)对乳腺癌,卵巢癌和前列腺癌, 2)以遏制心脏手术支架从植入并发症, 3)工作,因为神经保护潜在预防中风。目前的方法,使多西紫杉醇仍然使用11〜12级半合成,其中涉及保护基化学进而损害您降低产量和原子经济性。

我们使用区域选择性生物催化剂(红豆杉酰基转移酶(AT)和细菌辅酶A连接酶)绕过保护基化学,使多西他赛。

多西他赛的流线型3步生物催化: 另一种使 多西他赛:

与辅酶A酰基转移酶耦合连接酶(上文)提供药物多西紫杉醇及其类似物的绿色源。


紫杉醇(紫杉酚)途径氨基变位酶。 A 红豆杉 苯基丙氨酸氨基变(TCPAM)转换(2S)-α - 苯丙氨酸((2S)-α-PHE)〜(3R)-β-PHE和位于紫杉醇(泰素™)生物合成途径 红豆杉 植物。

了解如何使用 TCPAM化学以biocatalyzeβ氨基酸,它是必要了解其作用机理的细微之处

对氨基变形成一个短暂的MIO-NH2 具有有限的寿命加合物。加合物的寿命为未知 TCPAM或任何在这个家庭中使用,直到我们的几种酶的停流监控产品发布的衡量在presteady状态指数脉冲相位。


一个drimid途径氨基变。 TCPAM转换(2S)-α-PHE〜(3R)-β-PHE,而 PAPAM对一个drimid生物合成途径转换为在同一基板(3S)-β-苯丙氨酸。我们使用 TCPAM结构与复合物(E) - 肉桂酸酯,其功能是作为一个基板和两个中间,并且 PAPAM结构以帐户为不同β氨基酸的立体化学。 TCPAM必须旋转/交换之前翻转肉桂酸酯骨架180°和 PA在新罕布什尔州的再结合之前PAM必须持有中间固定2/小时对添加到肉桂酸酯。

 

phe455(球)中所示的置换配体(绿色)防止二齿连杆(品红色)随着arg323的苯基丙PApam。 ESTA轨迹可以解释的两种酶-TCPAM形成二齿复杂与其底物的不同产物立体化学。


体内 的β氨基酸生物催化

我们的目标是要利用这些信息重新利用这些机制氨基变,产生增值苯丙。

PAPAM生物催化各种苯基 - (和heteryl-)β氨基酸从α氨基它们相应的氨基酸。


一个新的研究生可以踏上研究涉及新颖的替代底物的有机化学合成。的训练其他领域包括分子克隆技术,在各种酶的表达 E. 大肠杆菌和检测开发。包括的是相关的途径酶动力学,酶的纯化和表征以及各种分析技术的基本生物化学和分子工程应用(NMR如,GC / MS,LCMS(/ MS),和X射线晶体学)。

 

选择的出版物

出版物的完整列表(点击这里)


-辅酶A至级联反应biocatalyze aroyltr一个sferases随着紫杉醇类似物通过连接酶辅酶苯甲酸回收, 公司沙利文;鼻内nawarathne; K. D.步行者。 拱。生物化学。生物物理学。 2020, (公认)。 DOI: 10.1016 / j.abb.2020.108276


探索的α/β氨基变位酶为环氧化物的胺化的范围,以arylserines肉桂酸酯和arylisoser在es,P. K. SHEE;日期不详Ratnayake;吨。沃尔特; O操作。歌德; E.N. 上yeozili; K. D.步行者。 ACS CATAL。 2019,9,7418-7430。 DOI: 10.1021 / acscatal.9b01557

 


其中酪氨酸氨基变位酶的活性位点残基和环结构的理解定义了它的变位酶和酶的活动, G。 att一个ayake;吨。沃尔特; ķ。 d。步行者。 生物化学(ACS), 2018,57(25),3503-3514. DOI: 10.1021 / acs.biochem.8b00269

特刊:在机械酶学当前主题 


紫杉醇类似物的生物催化:浆果赤霉素Ⅲ转化成的氨基转移的辅酶A苯基丙酰基正脱苯甲酰基-N-(2-呋喃甲酰基)紫杉醇和表征。 C.K.索恩伯格;吨。沃尔特; K.D.步行者。 生物化学(ACS) 2017,56(44),5920-5930. DOI: 10.1021 / acs.biochem.7b00912.


紫杉醇的生物合成:腺苷酸化和NRPS模块的硫醇化结构域生产各种Tyca pheat arylisoser在e辅酶A硫酯。 河muchiri; K.D.步行者。 2017, 生物化学(ACS)  56(10),1415至1425年:DOI: 10.1021 / acs.biochem.6b01188.


识别和失踪磷酸酶的表征上的核黄素生物合成途径 拟南芥。 ñ。 SA;河拉瓦特; C.K.索恩伯格; K.D.步行者;秒。罗耶。 2016, 工厂j。 88 (5),705-716 DOI: 10.1111 / tpj.13291 特色文章.


在一个活动的一个意想不到的开关芳结合口袋的残基突变的结果稻酪氨酸氨基变位酶。吨。沃尔特; d。 wijewardena; K.D.学步车,生物化学, 2016,55(25),3497-3503 DOI: 10.1021 / acs.biochem.6b00331.


含有聚合物的次氮基三乙随着,以制造金属和蛋白结合膜一个方便的途径层 - 层沉积容器。 秒。 Wijeratne; W上。柳;学家洞; W上。宁;日期不详Ratnayake; K. D.步行者; M.L.布鲁宁ACS申请母校。接口, 2016, 8,10164-10173 DOI: 10.1021 / acsami.6b00896


从水稻(Oryza sativa)酪氨酸氨基变位酶异构化(多个)-α-(R)-β-酪氨酸具有独特的高对映选择性和配置的保持。吨。沃尔特; ž。王; ķ。 d。学步车, 生物化学, 2016, 55 (1),1-4 DOI: 10.1021 / acs.biochem.5b01331


全细胞生物催化生产β取代的芳基 - 和各种β-β的杂芳基氨基acids-的正。 d。 ratnayake; C。 该isen;吨。沃尔特; ķ。 d。学步车, 学家生物技术., 2016, 217,12-21。 DOI: 10.1016 / j.jbiotec.2015.10.012


动力学和晶体学上引导的辅酶A连接酶苯甲酸(八达)阐发机构的突变和扩大基板的允许C. ķ。索恩伯格;秒。 w要么tas-斯特罗姆;米Nosrati;学家小时。盖革; ķ。 d。学步车, 生物化学, 2015, 54(40),6230-6242。 DOI: 10.1021 / acs.biochem.5b00899


环取代的 α-arylal一个在es 对于 探测取代 效果 异构化 反应催化 通过 一个 氨基变,日期不详ratnayake; ñ。柳;湖一种。库恩; ķ。 d。学步车, ACS催化, 2014, 4(9),3077。


基因组测序和紫杉醇产生内生真菌的分析 青霉,和。阳气;小时。赵;河一。巴雷罗;湾张;克太阳;我。 W上。威尔逊; F。谢; ķ。 d。步行者;学家W上。公园;河布鲁斯; BMC基因组学, 2014, 15(1)69。


细菌酪氨酸氨基变位酶进行通过立体化学保留的或催化异构化反应及其逆,U。 w一个n在ayake; K.D.学步车, 学家 上午。 chem.soc., 2013, 135(30),11193。


评估 通过氨基变位色同步信号相位分析共价加合物的脱氨速度,U。 w一个n在ayake; K.D.学步车, 生物化学, 2012, 51(26),5226。


紫杉醇 合成: 杆菌酪肽 合成 一个催化产生的 phenylisoser在yl 辅酶A 和别的 氨基 苯基丙硫河。 muchiri; K.D.学步车, 化学。生物学。, 2012, 19(6),679。


见解的机械论途径 成团泛菌 苯基丙氨酸氨基变,S.斯特罗姆; ü。 w一个n在ayake; ñ。 d。 Ratnayake; ķ。 d。步行者;学家小时。盖格, 昂。化学。 INT。编辑。, 2012, 51(12),2898。


(S) - 苯乙烯基-α丙氨酸用于探测的机制的分子间的分子内肌肉氨基变位酶,U。 w一个n在ayake;年。 dep要么re;米上dari; ķ。 d。学步车, 生物化学, 2011, 50(46),10082。

简历

 

化学,生物化学,分子生物学,生物催化和

B.S.,1988,大学。华盛顿

研究化学家,1988- 1990年,美国FDA(波塞尔,WA)

博士,1997年,大学。华盛顿

美国国立卫生研究院博士后。研究员,1997- 2000年,生物化工,华盛顿州立大学的研究所。

研究助理教授,2000- 2003年,生物化学研究所,华盛顿州立大学。

个人简历 (点击这里)

奖项/荣誉

2011 优秀研究生导师
2006 尼什青年科学家奖 北美植物化学学会
1997 博士 华盛顿大学(西雅图)
1988 学位 华盛顿大学(西雅图)