尖孢鐮刀菌(Fusarium oxysporum)來源的Oxysporidinone是一種新型抗真菌天然產(chǎn)物,具有4-羥基-2-吡啶酮核心結(jié)構(gòu)和獨(dú)特的高度羥基取代環(huán)己烷環(huán)。目前,已在許多2-吡啶酮生物堿中發(fā)現(xiàn)這種環(huán)己烷結(jié)構(gòu),如Oxysporidinone、arthpyrones、didymellamides、apiosporamide和fischerin。
圖片來源:Angew. Chem. Int. Ed.酚類化合物的氧化脫芳構(gòu)化反應(yīng)是合成復(fù)雜分子的重要轉(zhuǎn)化。Oxysporidinone和相關(guān)的2-吡啶酮具有羥基取代的環(huán)己酮環(huán),該環(huán)被認(rèn)為是來源于酪氨酸的苯酚結(jié)構(gòu)通過苯酚脫芳構(gòu)化形成的,然而其詳細(xì)的生化過程的仍然未知。

圖片來源:Angew. Chem. Int. Ed.有鑒于此,中南大學(xué)于霞課題組通過調(diào)節(jié)因子激活和基因敲除鑒定了Oxysporidinone的生物合成基因簇。

圖片來源:Angew. Chem. Int. Ed.通過體內(nèi)和體外研究,證實(shí)了苯酚脫芳構(gòu)化過程涉及兩種酶。利用一種具有擴(kuò)環(huán)活性的類TenA細(xì)胞色素P450酶OsdM,將酚環(huán)和4-羥基-2-吡啶酮核轉(zhuǎn)化為意想不到的 [6-5-6] 稠環(huán)結(jié)構(gòu)。隨后,OsdN催化兩個連續(xù)的烯還原反應(yīng),然后通過OsdM進(jìn)行羥基化。這一新路線豐富了目前關(guān)于酶促苯酚脫芳構(gòu)化和類TenA P450酶催化機(jī)制的知識。

圖片來源:Angew. Chem. Int. Ed.原文標(biāo)題:Elucidation of a Dearomatization Route in the Biosynthesis of Oxysporidinone Involving a TenA-like Cytochrome P450 EnzymeAngew. Chem. Int. Ed. doi.org/10.1002/anie.202301976原文作者:Dan Li+, Wenxuan Wang+, Kangping Xu+, Jing Li, Bi Long, Zhansheng Li, Guishan Tan, and Xia Yu*