马普所Sarah O’Connor组Angew生物碱geissoschizine氧化重排揭示天然产物多样性形成机制

2025-04-21 遇见生物合成 等3家媒体报道 科研进展

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德国马普化学生态研究所Sarah E. O'Connor组在《Angew. Chem. Int. Ed.》上发表的研究论文揭示了药用植物长春花中三种P450氧化酶通过氧化生物碱geissoschizine生成四种不同生物碱骨架的机制。研究通过体外酶活实验和体内基因沉默技术，鉴定出这些P450氧化酶，并通过突变实验阐明了控制骨架形成的分子机制。单萜吲哚生物碱作为天然产物化学的重要宝库，已发现约3000种结构多样的成员，其中许多具有显著的药理活性。这类化合物均起源于共同前体strictosidine，经过一系列酶催化反应生成关键中间体geissoschizine。该研究不仅揭示了geissoschizine如何被氧化重排为strychnos、sarpagan、akuammiline和mavacurane型四大类吲哚生物碱的共同生源前体，还展示了通过活性位点突变可以实现这些酶活性的相互转化，为天然产物的定向生物合成和酶工程改造提供了重要科学依据。（摘要由动脉网AI生成）