PLP依赖性脱羧曼尼希反应启动海豚头菌素非肽骨架的构建

Kaitocephalin（KCP）是一种真菌来源的神经活性天然产物，具有一种类似肽但非肽性的氨基酸衍生骨架，其中类氨基酸单元之间通过C-C键而非肽键连接。该异常骨架的酶促构建机制迄今仍未得到解析。在此，我们鉴定出KpbH是一种PLP依赖性酶，能够将由L-鸟氨酸生成的吡咯啉-5-羧酸与L-天冬氨酸偶联，形成（2S,5R）-5-((S)-2-氨基-2-羧乙基)吡咯烷-2-羧酸（ACPCA）；该化合物对应于KCP中非肽性的Ala-Pro亚结构。D2O标记实验表明，在酶的控制下，溶剂来源的氘掺入ACPCA的C7位，这支持一种脱羧Mannich型反应机制。将含有氘富集ACPCA的反应混合物饲喂给KCP产生菌Shearii拟青霉（Eupenicillium shearii）后，观察到氘掺入KCP中，从而将ACPCA与KCP的生物合成联系起来。这些结果表明，KpbH是首个被鉴定出的天然PLP依赖性酶，可催化一种依赖L-天冬氨酸的脱羧Mannich型C-C键形成反应，并揭示了一种构建非常规类氨基酸C-C键骨架的生物合成策略。

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🏷️ PLP依赖性酶 脱羧Mannich反应 天然产物生物合成 C-C键形成 非肽骨架 真菌代谢