摘要
大自然通过生物合成途径产生种类繁多的代谢产物。本文作者报道喹诺酮化合物库的化学酶法合成过程。通过计算分析预测Fe(Ⅱ)/ 2-KG依赖型双加氧酶AsqJ的底物谱,之后在路易斯酸作用下缩环以克级反应制备纯绿青霉素,最后利用化学酶法策略制备喹诺酮化合物库。
内容
喹啉和喹诺酮类生物碱是具有多种生物活性,如抗过敏、抗菌、抗肿瘤和抗病毒等。Viridicatin生物合成途径起始由NRPS AsqK催化环化和甲基化形成4'-甲氧基环肽,之后在Fe(Ⅱ)/ 2-KG依赖型双加氧酶AsqJ作用下生成2,最后在环戊二烯酶AsqI作用下生物合成3(图1A)(详见往期推荐1)。
ACIE2021, 60(15):8297-8302
作者之前关于AsqJ的反应机理研究如下图所示。
本文作者通过化学酶法策略利用Perkin缩合反应和AsqJ制备喹诺酮化合物库(图1B)。
作者首先分析底物与AsqJ的作用方式(图2)。以7作为目标分子并进行分子动力学模拟,结果表明5a-5d可以作为AsqJ的底物。
AsqJ的生物催化结果如表1和图3所示。
接下来作者研究2→3和6→7的转化途径,反应历程如图4所示。
最后作者制备喹诺酮化合物库(图5)。
总之,本文利用化学酶法策略并结合计算模拟合成喹诺酮化合物库,为将生合成途径关键酶用于构建复杂天然产物骨架提供参考。
原文刊载于【遇见生物合成】公众号
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