组合生物合成介导C-4羟基异构的新型四环素类化合物的发现

作者：李世杰; 聂秋玥; 季珍瑜; 华会明^*; 唐功利^*

来源：有机化学, 2021, 41(08): 3297-3302.

• 组合生物合成
• 生物合成
• II型聚酮类化合物
• 四环素
• 异构

在四环素类化合物SF2575的生物合成中, 4-keto-anhydrotetracycline (4-keto-ATC, 2)中C-4的羰基先由Ssf F还原为羟基得到(R)-4-hydroxyl-ATC (7), 7经过一系列修饰可以得到最终化合物.在之前的研究中,发现基因簇tjh介导了一系列新型四环素类化合物的产生,而且在ΔtjhO5::2R突变株中得到了三个骨架结构与7类似但C-4构型为S构型的化合物.生物信息学分析显示TjhD2与SsfF同源性较高,它们可能有类似的功能.通过回补SF2575生物合成中编码C-4酮基还原酶的基因ssf F到ΔtjhD2突变株中,成功得到了两个新的四环素类化合物15和16.这两个化合物的C-4都发生了异构,且化合物15是16的苷元.该组合生物合成策略不仅成功获得了两个新的四环素类似物,同时也证实了tjhD2的功能.虽然SsfF和TjhD2在体内展现类似的催化功能,但其得到的产物构型却相反.这一结果可以应用到四环素类化合物的改造,同时也为进一步探寻酮基还原酶立体选择性还原的机制奠定了基础.

• 单位
  基于靶点的药物设计与研究教育部重点实验室; 沈阳药科大学; 中国科学院上海有机化学研究所