生化学：カノクラビン合成酵素はNADPH非依存性スーパーオキシド機構により作用する

麦角アルカロイドは、天然産物と半合成産物の両方を含む10種類以上が、さまざまな疾患の治療に使われている。中央のCリングが麦角アルカロイドのファーマコフォアの中心部分を形成していて、これが神経伝達物質との構造学的類似性をもたらして、神経伝達物質受容体の調節を可能にしている。ヘムカタラーゼであるカノクラビン合成酵素（EasC）は、複雑な酸化的ラジカル環化を介して、このリングの合成を触媒している。H₂O₂不均化を触媒する典型的なカタラーゼとは違って、EasCとそのホモログは、O₂依存的ラジカル反応を触媒する、もっと広いクラスにわたるカタラーゼの典型である。今回我々は、クライオ電子顕微鏡法によりEasCの構造を解き、全てのヘムカタラーゼに共通する還元型ニコチンアミドアデニンジヌクレオチドリン酸（NADPH）結合ポケットとヘムポケットを明らかにした。これらは、我々の知る限りでは以前に観察されたことがない、独自のホモ二量体構造を持つ。基質であるプレカノクラビンは、以前に予想されたヘム結合ポケットではなく、結合の先例が無いNADPH結合ポケット中に結合し、これら2つのポケットは細いトンネルによってつながっていた。確認されている機構と対照的に、EasCはより一般的に使われている（化合物I、IIやIIIのような）一時的なヘム鉄–酸素複合体ではなく、2つの遠く離れたポケットの（スーパーオキシドによって媒介される）協同的触媒反応を介して基質変換を媒介している。我々は、この活性酸素種による機構が金属酵素触媒反応で広く用いられていると考える。

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