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导读
近日，天然产物研究领域国际顶级综述期刊Natural Product Reports (NPR, IF：11.9)在线发表了中国药科大学中药学院董廖斌课题组的最新综述论文“Class II terpene cyclases: structures,mechanisms,and engineering”（DOI: 10.1039/d3np00033h）。本文首次针对萜类研究领域中的II型萜类环化酶展开系统性综述。2022级博士研究生潘兴明为本文第一作者，中国药科大学董廖斌教授与佛罗里达大学助理教授Jeffery Rudolf为本文通讯作者，中国药科大学为本文第一通讯单位。
萜类化合物是自然界中结构最多样化的天然产物家族，广泛存在于各种生命形式中，发挥着举足轻重的作用。萜类化合物的生物合成涉及到I型与II型萜类环化酶，II型萜类环化酶利用其催化酸进行质子化启动环化，这一特性引起了有机化学家的广泛兴趣。基于结构的理性改造，该类酶可以高效催化自然界中最为复杂的环化反应。改造酶催化剂的前提需要对酶的蛋白质结构，催化空腔及其催化机制有前瞻性的理解，但目前学界尚无针对II型萜类环化酶的综合性评述。因此，该综述针对1997-2023年间报道的12个晶体结构，32例催化机制与11例代表性的工程化改造案例进行了系统的分析与总结，并重点结合此前的研究结果与最近董廖斌课题组发现的镁离子结合位点，首次系统且完整的呈现了II型萜类环化酶催化图景，为生物合成领域与有机化学领域的研究人员提供重要参考。
综述首先对II型萜类环化酶进行初步的分类，以底物类型分为经典与非经典II型萜类环化酶。文章的第一部分针对12个酶的晶体结构进行总结；第二部分聚焦于保守基序；第三部分则针对催化机制进行细致描述；第四部分展示了各II型萜类环化酶中的代表性改造实例。本综述不仅深化了研究人员对于II型萜类环化酶的认识，同时也为后续开发高效的绿色催化剂提供研究思路。上述工作得到了国家自然科学基金面上项目（NSFC82073746），国家青年人才项目及 “江苏特聘教授”等项目资助。
文章链接：https://doi.org/10.1039/D3NP00033H
来源：中国药科大学
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