Non-enzymatic pyridine ring formation in the biosynthesis of the rubrolone tropolone alkaloids.
Non-enzymatic pyridine ring formation in the biosynthesis of the rubrolone tropolone alkaloids.
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鲁布洛酮托酚酮生物碱生物合成中的非酶促吡啶环形成
DOI：
10.1038/ncomms13083
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发表时间：
2016-10-07
影响因子：
16.6
通讯作者：
Huang, Sheng-Xiong
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Yan, Yijun;Yang, Jing;Yu, Zhiyin;Yu, Mingming;Ma, Ya-Tuan;Wang, Li;Su, Can;Luo, Jianying;Horsman, Geoffrey P.;Huang, Sheng-Xiong
吡啶环是生物碱天然产物中一种有效的药效团。尽管如此，人们对其生物合成途径知之甚少。rubbroones A和B是tropolone生物碱天然产物，具有独特的四取代吡啶部分。在这里，我们报道了基因簇，并提出了一个rubbroones的生物合成途径，确定了糖生物合成基因失活时积累的关键中间体。关键是，该中间体通过非酶缩合和氨或苯甲酸环化转化为rubbroones的苷元，生成相应的吡啶环。我们提出这种非酶促反应是通过水解关键中间体发生的，该中间体具有1,5-二酮片段，作为能够环化的胺受体。该研究表明1,5-二酮部分可能代表了吡啶环生物合成的一般策略，并且更广泛地强调了非酶多样化在探索和扩大天然产物化学空间方面的应用。
The pyridine ring is a potent pharmacophore in alkaloid natural products. Nonetheless, its biosynthetic pathways are poorly understood. Rubrolones A and B are tropolone alkaloid natural products possessing a unique tetra-substituted pyridine moiety. Here, we report the gene cluster and propose a biosynthetic pathway for rubrolones, identifying a key intermediate that accumulates upon inactivation of sugar biosynthetic genes. Critically, this intermediate was converted to the aglycones of rubrolones by non-enzymatic condensation and cyclization with either ammonia or anthranilic acid to generate the respective pyridine rings. We propose that this non-enzymatic reaction occurs via hydrolysis of the key intermediate, which possesses a 1,5-dione moiety as an amine acceptor capable of cyclization. This study suggests that 1,5-dione moieties may represent a general strategy for pyridine ring biosynthesis, and more broadly highlights the utility of non-enzymatic diversification for exploring and expanding natural product chemical space.
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影响因子：
2.1
作者：
Henry, GD
通讯作者：
Henry, GD
影响因子：
3.6
作者：
Kelly, TR;Lebedev, RL
通讯作者：
Lebedev, RL
DOI：
10.1046/j.1432-1327.1998.2540347.x
发表时间：
1998-06-01
期刊：
EUROPEAN JOURNAL OF BIOCHEMISTRY
影响因子：
--
作者：
Bruntner, C;Bormann, C
通讯作者：
Bormann, C
影响因子：
15
作者：
Colosimo DA;MacMillan JB
通讯作者：
MacMillan JB
DOI：
10.1073/pnas.0337542100
发表时间：
2003-02-18
影响因子：
11.1
作者：
Gust, B;Challis, GL;Chater, KF
通讯作者：
Chater, KF