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中国科学院上海药物研究所郭跃伟研究员团队长期与德、法、意、西学者合作在中国南海无脊椎动物化学、化学生态学及生物活性/成药性研究领域取得一系列研究成果。继前日刚与德国波恩大学Dickschat课题组合作在天然产物领域权威综述性期刊《Natural Product Reports》特邀综述文章(Nat. Prod. Rep. 2020, 37, 1363)，最近双方又联合在国际化学领域著名期刊《Angewandte Chemie International Edition》上共同发表以“Diterpene Biosynthesis in Catenulispora acidiphila: On the Mechanism of Catenul-14-en-6-ol Synthase”为题的文章。
该文首次报道了一种从放线菌C. acidiphila发现的新型二萜合成酶CaCS，并深入研究了它的酶产物化合物1–3。通过详尽的同位素标记实验，作者确证了1–3的生物合成途径，并得到了他们的绝对构型。另外，一个双键被还原的底物类似物被合成出来并成功的运用在该酶表达，表达产物的结构得到确证并进一步佐证了前述生源合成途径的正确。因为底物类似物有可能在酶中与天然底物有不同的构象，所以化合物4–6也通过同位素标记实验确证了其绝对构型和环化机理。他们结构证明，这些化合物在酶中并未出现化合物构型翻转的其他情况。化合物4–6与一些已知的海洋天然产物非常相似，这些结构的探索对这些骨架的化学问题也有了更深入的理解。（图1--图4）。（限于篇幅，详细研究结果请移步原文获取。）
图2：在二萜合成酶（CaCS）的作用下，GGPP形成新型二萜分子1–3的环化过程。图3：13C-NMR 谱图， A) 1, B) 2, C) 3, and D) (1-13C)GGPP 与CaCS孵育的同位素标记实验结果。圆圈代表13C标记。
图4：化合物1的C1到C11的1,3氢迁移机理探究。
该项工作由上海药物研究所和德国波恩大学联合培养的博士研究生李耿为文章的第一作者，药物所导师郭跃伟研究员和德国波恩大学的Dickschat教授为共同通讯作者。该工作得到国家自然科学基金重大项目、重点国际合作项目、科技部“重大新药创制”重大专项、国家重点研发计划和CAS-DAAD博士联合培养奖学金项目的支持。
文章链接：https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/ange.202014180
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