自然界中首例 [6+4] 环加成反应的酶
鉴定首个高阶环加成酶,拓展了环加成酶的认知
一、项目分类
重大科学前沿创新
二、成果简介
南京大学化学化工学院梁勇教授,生命科学学院谭仁祥教授和戈惠明教授的科研团队,发现了抗幽门螺旋杆菌的潜在药物-汉城霉素并对其生物合成途径进行深入研究。通过多菌株基因组序列比对,对汉城霉素类生物合成基因簇进行了鉴定,利用微生物学,分子生物学、底物化学衍生化、体外酶促反应等手段从该基因簇中鉴定出一个新颖、可催化高阶环加成反应的酶。团队基于蛋白质晶体数据,量子化学计算和蛋白质定点突变技术,对该酶促动力学过程进行了深入解析,最终确定该酶通过“双过渡态”来同时催化产生6+4和4+2环加成产物。该特殊高阶环加成酶的发现,解答了“自然界中是否存在酶催化的高阶环加成反应”,这一持续五十余年的谜题。这类酶的发现将进一步拓展人们对周环反应酶的认识,启发科学家们将来利用和改造周环反应酶来实现有价值的分子转化。
成果于2019年4月以Letter形式发表于Nature。F1000评述该研究“鉴定首个高阶环加成酶,拓展了环加成酶的认知”,诺贝奖得主霍夫曼评述“这是在酶促反应中直接观察到的[6+4]环加成产物的首个例子……,该研究对酶促高阶环加成研究具有深远影响”。
南京大学
2022-08-12