中科院上海有機所研究員劉文課題組在國際上首次闡明了硫鏈絲菌素(TSR)側環(huán)形成過程中關鍵大環(huán)化反應的酶學機制,相關成果日前在線發(fā)表于美國《國家科學院院刊》。
硫肽抗生素是一類古老的生物活性肽抗生素,相關研究不但有利于使用經過改造后的“微生物工廠”生產制備新型的藥物前體,還拓展了人們對特殊蛋白質/多肽翻譯后修飾反應的理解和認識。課題組通過優(yōu)化6-F-QA作為前體喂養(yǎng)突變株△tsrT后的發(fā)酵時間,分離、鑒定了一個側環(huán)尚未關閉但QA基團已經發(fā)生環(huán)氧化的關鍵氟代中間體。氟原子的引入降低了催化側環(huán)形成的關鍵蛋白的酶活,導致中間體短暫積累;而繼續(xù)延長發(fā)酵時間,該中間體會被轉化為最終成熟的6'-fluoro-TSR分子。該中間體的分離和鑒定為TSR側環(huán)生物合成途徑中的酶學機制研究奠定了重要基礎。
研究人員鎖定了TSR生物合成基因簇中一個功能尚未得到歸屬的基因tsrI,其編碼的蛋白TsrI隸屬于α/β水解酶超家族。研究證實了TsrI是硫鏈絲菌素側環(huán)生物合成過程中的關鍵蛋白,該蛋白同時負責了先導肽的切除和TSR側環(huán)關閉過程的大環(huán)化反應。