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导读
近日，兰州大学化学化工学院天然产物化学全国重点实验室岳建民、董世辉、罗尚文研究团队在《Journal of the American Chemical Society》发表题为“Discovery and Biosynthesis of Lanthipeptides Featuring an Azepinoindole Scaffold by Radical SAM Enzyme-Catalyzed C-C Bond Formation”的研究论文。
核糖体合成和翻译后修饰多肽（核糖体肽）是天然产物结构与功能多样性的重要来源，不断涌现的新型修饰酶持续拓展着核糖体肽的化学空间。然而，迄今尚未有研究报道在羊毛硫肽（lanthipeptide）生物合成过程中由自由基S-腺苷甲硫氨酸（SAM，rSAM）酶催化形成C–C键。
兰州大学化学化工学院天然产物化学全国重点实验室岳建民、董世辉、罗尚文研究团队发现了一类具有全新后修饰骨架的羊毛硫肽Azepinopeptide A，其N端Trp1与Pro2在rSAM酶催化下形成分子内C–C键，构建出此前未见于核糖体肽中的azepino[3,4-b]indole骨架。生物活性研究表明，Azepinopeptide A及其类似物Azepinopeptide B在神经细胞氧糖剥夺/复氧模型中表现出显著的神经保护活性，具有进一步开发潜力。
研究进一步阐明了该类rSAM酶识别成熟羊毛硫肽底物并催化C–C键形成的分子机制，揭示其区别于已知核糖体肽rSAM酶的底物识别模式和结构特征。生物信息学分析进一步表明，该类生物合成基因簇广泛分布于自然界，具有丰富的天然产物挖掘潜力。该研究不仅拓展了rSAM酶催化反应的化学空间和底物范围，丰富了核糖体肽天然产物的结构多样性，也为中等尺寸含氮环天然产物的生物合成、酶工程改造及活性分子发现提供了新的理论基础和酶学策略。
兰州大学2023级博士研究生王鸿雁为第一作者，兰州大学化学化工学院天然产物化学全国重点实验室董世辉教授、岳建民教授、罗尚文副教授为共同通讯作者。本研究也得到了兰州大学药学院戴建业教授和崔姣姣博士的大力帮助。本研究获得国家自然科学基金、深圳市科学技术基金和甘肃省科技计划重大项目资助。
文章链接：https://doi.org/10.1021/jacs.6c08868
来源：兰州大学
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