【Angew. Chem. Int. Ed.】多功能聚酮合酶催化模块化卤化、α-羟基化和酰化

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on style="white-space: normal; text-indent: 2em;">细菌多分子聚酮类合成酶(PKS)是一种大型酶装配线,可合成许多具有治疗意义的生物活性天然产物。虽然PKS催化主要基于{attr}3109{/attr}生物合成机制,但后PKS酶可使聚酮化合物进一步多样化。

卵蛋白型(oocydin-type)聚酮类化合物的生物合成机制因其丰富的不寻常PKS特征而特别值得注意。卵蛋白(oocydinAB是具有多种生物活性的氯化大环内酯。它们的同系物biselide Bhaterumalide B最初是从海洋动物中分离出来的,并且在沙雷氏菌属、迪克亚菌属和Xenorhabdus属中也发现与其密切相关的天然产物。


图片来源:Angew. Chem. Int. Ed.

 

近期,ETH ZurichJörn Piel报道了一种来自沙雷氏菌的多功能反式酰基转移酶(trans-ATPKS,通过十多个功能不同的PKS模块构建结构复杂的大环内酯天然产物。

图片来源:Angew. Chem. Int. Ed.

 

在该oocydin-type PKS中,研究发现了一个新的氧化模块,催化α-羟基化聚酮中间体的生成。

图片来源:Angew. Chem. Int. Ed.

 

与此同时,在oocydin-type PKS中,还有一个卤化模块催化骨架的γ-氯化。

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此外,通过oocydin-type PKS中硫酯酶样结构域进行模块化O-酰化

图片来源:Angew. Chem. Int. Ed.

 

总之,这些来自PKSs单一生物合成装配线产物扩充了反式氨基酸的广泛生化库,并为大肠杆菌近亲的工程生物合成提供了多种模块化工具。

 

参考文献:Modular Halogenation, α-Hydroxylation, and Acylation by a Remarkably Versatile Polyketide Synthase

Angew. Chem. Int. Ed. 2022, e202116614

DOI: 10.1002/anie.202116614

原文作者:Franziska Hemmerling, Roy A. Meoded, Amy Fraley, Hannah Minas, CoraDieterich, Michael Rust, Reiko Ueoka, Katja Jensen, Eric Helfrich, CedricBergande, Maurice Biedermann, Nancy Magnus, Birgit Piechulla, and Jörn Piel


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