近日，中国科学院微生物研究所刘钢研究团队与中国医学科学院药用植物研究所马国需团队合作在Journal of the American Chemical Society上发表论文，题为Two Cytochrome P450 Enzymes Form the Tricyclic Nested Skeleton of Meroterpenoids by Sequential Oxidative Reactions。该研究解析了大型真菌来源的混源萜clavilactone A的生物合成途径以及环化机制，有助于实现其高效精准制备。
Clavilactones是分离自大型真菌棒柄杯伞（Clitocybe clavipes）的一类莽草酸途径来源的混源萜，表现出良好的酪氨酸激酶抑制活性，具有开发成为抗肿瘤药物的潜力，但其生物合成途径和机制尚未被解析。
在前期工作基础上（ACS Catal. 2023, 13, 20, 13717–13728），该研究进一步阐明了clavilactones生物合成基因簇中的两个P450酶ClaR和ClaT的功能，完整解析了clavilactone A的生物合成途径和环化机制。其中P450酶ClaR通过催化底物geranylhydroquinone分子内对苯二酚及烯丙基的双自由基结合反应形成新颖的苯并十元碳环wigandol，接着多功能的P450酶ClaT催化十电子氧化反应，立体选择性的合成α，β-环氧-γ-内酯结构单元，完成clavilactone A中10/5/3三环嵌套结构的合成。该研究首次报道了P450酶在混源萜生物合成初期参与核心骨架的环化合成，扩展了P450酶的催化功能，为真菌来源的含有苯并大环的混源萜化合物的挖掘和生物合成解析奠定基础。
中国科学院微生物研究所姚永鹏副研究员、中国医学科学院药用植物研究所博士生杨二兰和中国科学院天津工业生物技术研究所苏浩副研究员为文章的共同第一作者，微生物所刘钢研究员、姚永鹏副研究员和中国医学科学院药用植物研究所马国需研究员为论文共同通讯作者。该研究得到了国家重点研发计划、国家自然科学基金项目的资助。
论文链接：https://pubs.acs.org/doi/10.1021/jacs.4c01943
Clavilactone A的生物合成途径及苯并十元碳环环化机制
