細(xì)菌多分子聚酮類合成酶(PKS)是一種大型酶裝配線,可合成許多具有治療意義的生物活性天然產(chǎn)物。雖然PKS催化主要基于脂肪酸生物合成機(jī)制,但后PKS酶可使聚酮化合物進(jìn)一步多樣化。卵蛋白型(oocydin-type)聚酮類化合物的生物合成機(jī)制因其豐富的不尋常PKS特征而特別值得注意。卵蛋白(oocydin)A和B是具有多種生物活性的氯化大環(huán)內(nèi)酯。它們的同系物biselide B和haterumalide B最初是從海洋動(dòng)物中分離出來的,并且在沙雷氏菌屬、迪克亞菌屬和Xenorhabdus屬中也發(fā)現(xiàn)與其密切相關(guān)的天然產(chǎn)物。

圖片來源:Angew. Chem. Int. Ed.
近期,ETH Zurich的J?rn Piel報(bào)道了一種來自沙雷氏菌的多功能反式?;D(zhuǎn)移酶(trans-AT)PKS,通過十多個(gè)功能不同的PKS模塊構(gòu)建結(jié)構(gòu)復(fù)雜的大環(huán)內(nèi)酯天然產(chǎn)物。

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在該oocydin-type PKS中,研究發(fā)現(xiàn)了一個(gè)新的氧化模塊,催化α-羥基化聚酮中間體的生成。


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與此同時(shí),在oocydin-type PKS中,還有一個(gè)鹵化模塊催化骨架的γ-氯化。



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此外,通過oocydin-type PKS中硫酯酶樣結(jié)構(gòu)域進(jìn)行模塊化O-乙?;?/span>


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總之,這些來自PKSs單一生物合成裝配線產(chǎn)物擴(kuò)充了反式氨基酸的廣泛生化庫(kù),并為大腸桿菌近親的工程生物合成提供了多種模塊化工具。
參考文獻(xiàn):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 J?rn Piel