圖片來源：Angew. Chem. Int. Ed.
無論是模塊化還是獨立非核糖體肽合成酶（NRPSs）組裝系統(tǒng)，非核糖體肽都是以硫模板的方式將底物共價連接到載體蛋白，再在線性裝配線上組裝肽。獨立的NRPSs系統(tǒng)依賴于酰胺合成酶，這些酰氨合成酶與初級代謝中的ATP-grasp、半胱氨酸蛋白酶、乙酰輔酶A連接蛋白具有同源性。而在CTA的生物合成中，是一種DNA回旋酶靶向CTA的硫模板生物合成。
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前期工作中，通過基因敲除和體外生化研究，闡明了CTA的多硫代酰胺骨架是由L-天冬氨酸和分支酸通過肽基載體蛋白（PCP）依賴的獨立NRPS系統(tǒng)組裝獲得。然而，多硫代酰胺骨架與二氨基丙烷連接的生物合成機制尚不清楚。最近，德國萊布尼茲天然產(chǎn)物研究與生物感染研究所的Christian Hertweck課題組揭示了CTA形成的最后合成步驟。
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首先，對ctaB、ctaJ和ctaK三個候選基因進行體內(nèi)敲除，突變株發(fā)酵液中鑒定到幾個CAT組分以及發(fā)現(xiàn)ctaK突變株中還有一個未知中間產(chǎn)物產(chǎn)生。
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進一步體外生化研究顯示，CtaB、CtaJ和CtaK共同作用下以一種分-合途徑將前體CtaE-1轉(zhuǎn)化為終產(chǎn)物CTA。
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