Biosynthesis of trioxacarcin revealing a different starter unit and complex tailoring steps for type II polyketide synthase.
Biosynthesis of trioxacarcin revealing a different starter unit and complex tailoring steps for type II polyketide synthase.
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三恶卡星的生物合成揭示了 II 型聚酮合酶的不同起始单元和复杂的定制步骤
DOI：
10.1039/c5sc00116a
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发表时间：
2015-06-01
期刊：
影响因子：
8.4
通讯作者：
Tang GL
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Zhang M;Hou XF;Qi LH;Yin Y;Li Q;Pan HX;Chen XY;Tang GL
三恶卡星生物合成中II型聚酮合酶的不同起始单元和复杂剪裁步骤。三恶卡菌素（TXNs）是一类高含氧多环芳香族天然产物，具有显著的生物活性和复杂的结构。来自13 C标记的前体喂养研究的证据表明，支架由1个单位的l-异亮氨酸和9个单位的丙二酰辅酶A生物合成，这表明生物合成中的不同起始单位。生物合成基因簇的遗传分析揭示了56个编码II型聚酮合酶（PKS）的基因，以及大量的剪裁酶。七个后PKS修饰酶的失活导致一系列新的TXN类似物，中间体和分流产物的产生，其中大多数显示出高的抗癌活性。这些新化合物的结构阐明不仅有助于我们提出的生物合成途径，具有II型PKS使用一种新的起始单元，但也设置了阶段的酶促反应和组合生物合成的进一步表征。
Different starter unit and complex tailoring steps for type II polyketide synthase in trioxacarcin biosynthesis. Trioxacarcins (TXNs) are highly oxygenated, polycyclic aromatic natural products with remarkable biological activity and structural complexity. Evidence from 13C-labelled precursor feeding studies demonstrated that the scaffold was biosynthesized from one unit of l-isoleucine and nine units of malonyl-CoA, which suggested a different starter unit in the biosynthesis. Genetic analysis of the biosynthetic gene cluster revealed 56 genes encoding a type II polyketide synthase (PKS), combined with a large amount of tailoring enzymes. Inactivation of seven post-PKS modification enzymes resulted in the production of a series of new TXN analogues, intermediates, and shunt products, most of which show high anti-cancer activity. Structural elucidation of these new compounds not only helps us to propose the biosynthetic pathway, featuring a type II PKS using a novel starter unit, but also set the stage for further characterization of the enzymatic reactions and combinatorial biosynthesis.
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