Non-Heme Iron Oxygenases Generate Natural Structural Diversity in Carbapenem Antibiotics
作者:Micah J. Bodner、Ryan M. Phelan、Michael F. Freeman、Rongfeng Li、Craig A. Townsend
DOI:10.1021/ja907320n
日期:2010.1.13
Carbapenems are a clinically important antibiotic family. More than 50 naturally occurring carbapenam/ems are known and are distinguished primarily by their C-2/C-6 side chains where many are only differentiated by the oxidation states of these substituents. With a limited palette of variations the carbapenem family comprises a natural combinatorial library, and C-2/C-6 oxidation is associated with
碳青霉烯类是临床上重要的抗生素家族。已知超过 50 种天然存在的碳青霉烯/ems,主要通过它们的 C-2/C-6 侧链来区分,其中许多仅通过这些取代基的氧化态来区分。碳青霉烯类家族的变化范围有限,包含一个天然的组合库,C-2/C-6 氧化与功效的提高相关。我们证明,卡特兰链霉菌中硫霉素基因簇编码的ThnG和ThnQ分别氧化碳青霉烯类的C-2和C-6部分。 ThnQ 立体定向羟基化 PS-5 (5),生成 N-乙酰基硫霉素 (2)。 ThnG 催化 PS-5 (5) 的连续去饱和和磺化氧化,得到 PS-7 (7) 及其亚砜 (9)。这些酶具有相对的底物选择性,但被认为会引起卡特兰酵母产生的碳青霉烯类的氧化多样性,并且直系同源物可能在相关链霉菌中具有类似的功能。阐明 ThnG 和 ThnQ 的作用将集中于碳青霉烯类抗生素生物合成的进一步研究。