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萜类化合物的非常规生物合成研究进展
程晓雷, 刘天罡, 陶慧
合成生物学    DOI:10.12211/2096-8280.2024-006


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图5 (+)-(S,Z)-α-红没药烯
正文中引用本图/表的段落
Antrodia cinnamomea属于担子菌纲真菌,是台湾土生土长的一种药用蘑菇,也是众所周知的生物活性萜类化合物的多产菌,但人们对其生物合成却知之甚少[67]。近期人们针对A. cinnamomea进行了基因组挖掘,发现了两个非经典的 UbiA 型 TS(Tps1A 和 Tps2A)(图5A)[37]。通过在酿酒酵母Saccharomyces cerevisiae中异源表达tps1Atps2A基因对其功能进行了探究,结果表明Tps1A 和 Tps2A都可以催化(+)-(SZ)-α-红没药烯的合成。通过与其同源蛋白进行序列比对,发现 Tps1A 中潜在的基序I为 Nxxx(G/A)xxxD, Tps1A 和 Tps2A 上的基序 II 为 QDxxDxxxD,这与 UbiA 家族常见的 DxxxD基序不一致(图5B)。进一步通过蛋白结构同源建模分析,发现结合Mg2+的三个Asp分别为Tps1A中的QD215xxD218xxxD222和Tps2A上的QD202xxD205xxxD209。此外,与Archaeoglobus fulgidus 来源的AfUbiA[68]相比,Tps1A含有高度保守的Y155,它可能与维持烯丙基碳正离子的稳定和立体特异性去质子化有关。此外,研究者还通过同位素标记实验探究了Tps1A催化合成的(+)-(SZ)-α-红没药烯的环化机制(图5C),结果表明,尽管Tps1A的蛋白质序列与典型的 I 类 TS 不同,但它的环化机制却与之类似,也是通过脱去FPP焦磷酸形成碳正离子进而启动环化反应。
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