血红素依赖性L-酪氨酸羟化酶（TyrHs）在生物合成天然产物分子中，与以往的非血红素酶相比，是一种新型酶用于DOPA合成。具有代表性的TyrH酶在催化3-氟-L-酪氨酸（3-F-Tyr）底物时，体现C-H、C-F键双重催化活性，但是目前对该反应如何选择性进行两种不同催化反应仍难以理解。有鉴于此，德州大学圣安东尼奥分校刘爱民等报道了从嗜热菌中发现一种新型TyrH，SsTyrH (Streptomyces sclerotialus)，随后对其功能、结构进行表征。

本文要点：

（1）

通过分辨率达到1.89 Å的晶体学分析结果首次实现了对这个酶结构进行解析。L-酪氨酸停留构象分析结果显示，通过电子转移引发C-H键羟基化反应。诱变研究发现，His88作为活性位点参与到反应过程中。

（2）

通过单氟化3-F-Tyr底物结合的结构进行分析，获得分辨率达到1.68 Å的晶体结构，结果显示一种结合构象，但是氟原子表现两种取向（取向的比例为7：3），说明底物取向是导致生成多种产物的主要原因。通过3-F-Tyr底物和酶进行晶体in crystallo反应，光谱研究验证观测到铁过氧化物中间体（Fe³⁺-OOH）。实现了对中间体结构的高分辨率（1.58 Å）表征。本文首次实现了对血红素依赖性TyrH分子结构表征，确定了对C-H、C-F键活化反应起到选择性的主要原因。

参考文献

Yifan Wang, Ian Davis, Inchul Shin, Hui Xu, and Aimin Liu*, Molecular Rationale for Partitioning between C–H and C–F Bond Activation in Heme-Dependent Tyrosine Hydroxylase, J. Am. Chem. Soc. 2021

DOI: 10.1021/jacs.1c00175

https://pubs.acs.org/doi/10.1021/jacs.1c00175