北京中科专家 https://wapjbk.39.net/yiyuanzaixian/bjzkbdfyy/jzpj/#这篇angew介绍了非核糖体肽中关键药效基团腙基团的生物合成机制，与3月戈老师组的JACS和去年12月胡老师组的angew有些类似，也存在排出胞外的自抗性机制#
Bisintercalatordepsipeptides是一类具有C2对称大环骨架的非核糖体肽(NRP)。它们具有许多不常见的非蛋白氨基酸构建块和两个双环发色团部分，通过与DNA结合的能力这一独特的双嵌入机制的方式产生抗菌、抗肿瘤和抗病*活性。由于这些分子的复杂性和抗肿瘤效力，对它们的全合成、作用模式和生物合成引发了极大兴趣。
作为十肽的范例，luzopeptinA(1)表现出强的抗肿瘤活性，比化疗药物mitomycinC的活性强-倍。结构上来说，luzopeptins和相关的korkormicins和quinoxapeptins拥有包含一个tetrahydropyridazine部分的不寻常的氨基酸(图1A)。在这些部分的4-OH基团(2,3,4,5-四氢pyridazine-3-carboxylicacid,Thp)具有酰基取代似乎对它们的生物活性是至关重要的。已经表明单去酰基化的衍生物luzopeptinB(2)比1的活性差倍，而双去酰基化的衍生物luzopeptinC(3)不能作为抗肿瘤化合物。Luzopeptins的抗菌和抗病*活性也非常依赖于4-OH-Thp残基的O-酰基化程度。作为抗菌化合物来说，1比3对各种各样的革兰氏阳性细菌的活性大约强4倍。有趣的是，luzopeptins系列化合物中，3表现出最强的HIV-1逆转录抑制活性并能在无*剂量下在感染细胞中抑制HIV复制。
虽然早就确定酰基化的含hydrozone的Thp残基是一个关键的药效团，其生物合成机制尚不完全清楚。Thp(也称为dehydropiperazate)也作为结构亚单位引入许多其他NRP，包括antrimycinA,lydiamycinA和svetamycinA(图S1A)。与其他环状脯氨酸和piperazate等氨基酸相比，Thp由于在N1-C6位置额外的碳氮双键，它在羰基之间引入静电排斥氧和亚氨基氮表现出构象刚度的提高(图S1B)。这种相互作用不利于其中一个含Thp的肽构象，因此稳定了特定的肽转向结构，使Thp成为一个很有前途的构象受限肽组学的构建模块。
在这里，研究了luzopeptinA的生物合成途径并重组形成其关键药效团的酶促序列，并进一步提供了对罕见的P介导的碳氮双键形成在luzopeptins中生成腙部分的机制观点。
①Luzopeptins和Korkormicins的生物合成基因簇的鉴定
为了将luzopeptins和korkormicins与它们的生物合成基因联系起来，对它们各自的生产者ActinomaduraluzonensisDSM和Micromonosporasp.ATCC进行了全基因组测序。基于已报道的包括echinomycin和thiocoraline在内的bisintercalatoroctapeptides的生物合成逻辑，从基因组中寻找编码了5个模块的NRPS蛋白，它们能够通过肽链组装以及头对尾的骨架二聚化组装对称的十肽。该策略从它们的生产者中分别鉴定了可能的48kb的luz基因簇和55kb的kor基因簇(图1B,S2，表S1和S2)。正如所期待的那样，它们拥有参与了双环发色团部分的合成的基因。此外，值得注意的是，两个基因簇也携带了被预测负责抗真菌化合物kutznerrides生物合成途径中含hydrazine的piperazate残基合成的ktzI-ktzT的同源基因，表明Thp在luzopeptins/korkormicins生物合成可能也通过piperazate或一个piperazyl中间体进行。
为了弄清luz生物合成基因簇在luzopeptins生物合成中的作用，将A.luzonensis可能的piperazate合成酶基因luz13失活，随后检查了该突变株的代谢产物(图S3和1C)。与原始菌株相比，该突变株不再产1，但是积累了2个新化合物6-methoxyl-3-hydroxy-quinaldicacid(4)和3,6-dihydroxyl-quinaldicacid(5)。考虑到4是1的发色团部分，这些结果支持了该基因簇负责1的生物合成，并且表明甲氧基基团的在其实单元的装置是装备线事件前发生的。此外，这些数据也表明luzopeptin的NRPS装备线不能在没有piperazate或一个piperazate衍生砌块的情况下发生。
②一个多功能P酶Luz26催化了串联的羟基化和C-N键的去饱和
作者随后
