P450酶超家族成員廣泛存在于生物體內(nèi)，在異源物質(zhì)的代謝以及天然產(chǎn)物的生物合成中發(fā)揮著重要作用。由于多肽鏈的長(zhǎng)度、結(jié)合口袋的形狀和電子轉(zhuǎn)移伴侶不同，它們可以催化多種轉(zhuǎn)化。在環(huán)二肽合酶（CDPS）相關(guān)途徑中，P450酶的催化活性包括羥基化，例如BcmD在雙環(huán)霉素形成中的催化活性，CypX在pulcherriminic acid生物合成中多步氧化的催化活性，naseazine C和四色霉素生產(chǎn)中的二聚化，CYP121在霉環(huán)素生物合成中形成分子內(nèi)C-C鍵，以及鳥嘌呤和次黃嘌呤在鳥苷霉素、嘌呤環(huán)酰胺和愈創(chuàng)木胺生物合成中堿基的轉(zhuǎn)移作用。
圖片來(lái)源：Angew. Chem. Int. Ed.
P450酶GymB1–GymB6通過(guò)氧化分子內(nèi)C-C偶聯(lián)和核堿（鳥嘌呤或次黃嘌呤）轉(zhuǎn)移到1的不同位置來(lái)催化霉環(huán)素（3）的形成，分別形成愈創(chuàng)木酚酸A（4）和B（5）。因此，GymBs代表CDPS相關(guān)途徑中的第一批P450成員，可以催化分子內(nèi)和分子間的偶聯(lián)反應(yīng)。
圖片來(lái)源：Angew. Chem. Int. Ed.
最近，Philipps-Universit?t Marburg的Shu-Ming Li課題組報(bào)道了六個(gè)用于霉環(huán)素和愈創(chuàng)木霉素生物合成的同源雙基因簇。環(huán)二肽合酶基因gymA1–gymA6在大腸桿菌中的表達(dá)導(dǎo)致主要產(chǎn)生環(huán)-L-Tyr-L-Tyr。
圖片來(lái)源：Angew. Chem. Int. Ed.
白鏈霉菌生物合成途徑的重建和生化研究證明，細(xì)胞色素P450酶GymB1–GymB6既可作為分子內(nèi)氧化酶，也可作為分子間堿基轉(zhuǎn)移酶。它們不僅催化氧化C-C環(huán)-L-Tyr-L-Tyr內(nèi)的偶聯(lián)生成霉環(huán)素，但也與鳥嘌呤和次黃嘌呤連接，因此負(fù)責(zé)形成含酪氨酸的瓜酪氨酸，而不是報(bào)道的色氨酸核堿加合物。此外，系統(tǒng)發(fā)育數(shù)據(jù)表明至少存在47個(gè)GymB直系同源物，表明這是一類存在廣泛分布的酶類。
圖片來(lái)源：Angew. Chem. Int. Ed.
參考文獻(xiàn)：Widely Distributed Bifunctional Bacterial Cytochrome P450 Enzymes Catalyzeboth Intramolecular C-C Bond Formation in cyclo-L-Tyr-L-Tyr and Its Coupling with Nucleobases
Angew. Chem. Int. Ed.
DOI: 10.1002/anie.202200377
原文作者：Jing Liu+, Lauritz Harken+, Yiling Yang, Xiulan Xie, and Shu-Ming Li*
