中國(guó)科學(xué)院上海藥物研究所研究員郭躍偉團(tuán)隊(duì)與德國(guó)、法國(guó)、意大利、西班牙學(xué)者合作，在中國(guó)南海無(wú)脊椎動(dòng)物化學(xué)、化學(xué)生態(tài)學(xué)以及生物活性/成藥性研究領(lǐng)域取得系列成果。近日，研究團(tuán)隊(duì)與德國(guó)波恩大學(xué)教授Dickschat課題組在Angewandte Chemie International Edition上，發(fā)表題為Diterpene Biosynthesis in Catenulispora acidiphila: On the Mechanism of Catenul-14-en-6-ol Synthase的研究論文。

該研究報(bào)道了一種從放線菌C.acidiphila發(fā)現(xiàn)的新型二萜合成酶CaCS，并研究它的酶產(chǎn)物化合物1-3。通過(guò)同位素標(biāo)記實(shí)驗(yàn)，研究團(tuán)隊(duì)確證了1-3的生物合成途徑，并得到其絕對(duì)構(gòu)型。同時(shí)，一個(gè)雙鍵被還原的底物類(lèi)似物被合成出來(lái)并運(yùn)用于該酶表達(dá)，表達(dá)產(chǎn)物的結(jié)構(gòu)得到確證并進(jìn)一步佐證前述生源合成途徑的正確性。因?yàn)榈孜镱?lèi)似物有可能在酶中與天然底物有不同的構(gòu)象，所以化合物4-6也通過(guò)同位素標(biāo)記實(shí)驗(yàn)確證了其絕對(duì)構(gòu)型和環(huán)化機(jī)理。它們的結(jié)構(gòu)證明，這些化合物在酶中并未出現(xiàn)化合物構(gòu)型翻轉(zhuǎn)的其他情況。化合物4-6與部分已知的海洋天然產(chǎn)物相似，這些結(jié)構(gòu)的探索也使得對(duì)骨架的化學(xué)問(wèn)題有了更深入的理解。

上海藥物所和德國(guó)波恩大學(xué)聯(lián)合培養(yǎng)博士研究生李耿為論文第一作者，郭躍偉和Dickschat為論文共同通訊作者。研究工作得到國(guó)家自然科學(xué)基金重大項(xiàng)目和重點(diǎn)國(guó)際合作項(xiàng)目、科技部“重大新藥創(chuàng)制”國(guó)家科技重大專(zhuān)項(xiàng)、國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃以及CAS-DAAD博士聯(lián)合培養(yǎng)獎(jiǎng)學(xué)金項(xiàng)目的支持。

論文鏈接

圖1.經(jīng)酶CaCS孵育產(chǎn)物的總離子流圖

圖2.在二萜合成酶（CaCS）的作用下，GGPP形成新型二萜分子1-3的環(huán)化過(guò)程

圖3.13C-NMR 譜圖，A) 1，B) 2，C) 3，and D) (1-13C)GGPP與CaCS孵育的同位素標(biāo)記實(shí)驗(yàn)結(jié)果。圓圈代表13C標(biāo)記

圖4.化合物1的C1到C11的1,3氫遷移機(jī)理探究