反应过程图

  许多具有生物活性的肽类天然产物都拥有羧基末端酰胺化的结构。酰胺的形成一般由天门冬氨酸合成酶类蛋白所催化,其过程包括以谷氨酰胺为底物原位生成氨,后者进攻由ATP活化的羧基基团而产生酰胺并伴随谷氨酸、AMP和PPi的释放。此外,很多动物激素的末端酰胺形成则包含一个二价金属离子依赖的氧化过程,通过羧基端延伸的甘氨酸残基Cα-位上羟基的引入而去烷基化,生成酰胺并释放乙醛酸。与上述两种常见的方式明显不同,中科院上海有机化学研究所生命有机国家重点实验室的研究人员,在硫肽类抗生素的生物合成途径中发现了一种内源性、非氧化的新型酰胺化形成机制。

  硫肽类抗生素是一类富含元素硫、结构被高度修饰的聚肽类天然产物,所有的成员都具有一个以6元杂环为核心、由多个5元杂环和脱水氨基酸所组成的环肽结构。大多数硫肽类抗生素具有良好的抗菌活性,其中部分成员对多种耐药性的条件致病菌具有极强的杀伤效果。上海有机所的研究人员近期揭示了硫肽生源途径的共同特点,即以一条核糖体来源的前体肽(NosM)为底物,经过保守的翻译后修饰而形成特征性的框架结构(Chem. Biol. 2009, 16, 141; ACS Chem. Biol. 2009, 4, 855; Mol. BioSyst. 2010, 6, 1180)。这一发现引起了广泛的关注和兴趣(亮点评述:SciBX 2009, 2(10), DOI: 10.1038/SciBX.2009.423; Angew. Chem. Ind. Ed. 2009, 48, 6770; Nat. Prod. Rep. 2010, 27, 153)。