2018年11月26日《自然-催化》报道,英国布里斯托尔大学研究者揭示了一种全球使用的抗生素(莫匹罗星)的生物合成中关键环形成的秘密。该研究有望促进抗生素的生产,改善其性能,开发新的生物催化剂。
莫匹罗星是一种抗生素,广泛用于皮肤细菌性感染(如脓疱病)的局部治疗。目前该产品必须依赖于荧光假单胞菌(Pseudomonas fluorescens)进行生物合成,该微生物发展出复杂的化学方法无法模拟的生物合成过程,生产组装抗生素活性必需的四取代六元环分子。如今,布里斯托尔大学的研究者首次揭示了一种酶促级联反应,可以从复杂的线性起始材料中选择性地生产这种6元环。MupW酶负责进行具有化学挑战性的转化,生成一种没有抗生素活性的5元环(中间体),然后第二种酶MupZ将其转化为6元环。
这项工作是核磁共振(NMR)光谱学在化学和生物化学研究中应用的重要例子。通过使用由BrisSynBio资助的700 MHz核磁共振波谱仪,能够识别通路中的关键中间体,并为合成生物学提供了新的机遇,而这在没有尖端仪器灵敏度的情况下是无法实现的。
使用现有的合成方法难以实现这种反应级联(可以说是不可能),该团队正在研究利用这些生物催化剂,制备更稳定的莫匹罗星类似物。
吴晓燕 编译自https://phys.org/news/2018-11-natural-antibiotic-synthesis.html
原文链接:https://www.nature.com/articles/s41929-018-0183-5
原文标题:A Rieske oxygenase/epoxide hydrolase-catalysed reaction cascade creates oxygen heterocycles in mupirocin biosynthesis
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