DNA测序技术和生物信息学的进步使人们能够从被忽视的微生物物种和宏基因组序列中发现新的代谢反应。Princeton University的Mohammad R. Seyedsayamdost课题组在之前的工作中使用生物信息学共现策略，生成了一个约600个未表征的群体感应调节的生物合成基因簇网络，这些基因簇编码核糖体合成和翻译后修饰的肽（RiPP）天然产物，并由链球菌中的自由基SAM（RaS）酶修饰。其中最复杂的是GRC亚家族，以前体肽中的一个保守基序命名，仅在细菌性肺炎的病原体肺炎链球菌中发现。

图片来源：J. Am. Chem. Soc.

在这项研究中，该课题组延续前期的工作，通过体内和体外实验，阐明了grc生物合成酶的合成过程，包括一种产生C-末端Glu到Cys硫内酯大环的ThiF样腺苷酸转移酶/环化酶GrcB，以及两种RaS酶GrcC和GrcD。其中，GrcC选择性差向异构化苏氨酸的β-碳产生了L-allo-Thr，GrcD去饱和组氨酸产生了二氢组氨酸。这是第一例在RiPP生物合成中出现这两种非天然氨基酸。到目前为止，已经发现的RaS-RiPP因其奇异的大环而脱颖而出。然而，grc基因簇的产物通过在肽底物中产生两个非天然氨基酸残基而不是一个不寻常的大环来打破这一趋势。这些修饰扩展了RiPP天然产物生物合成中非蛋白原氨基酸的前景，并激发了相应酶的下游生物催化应用。

​

图片来源：J. Am. Chem. Soc.

原文标题：Expanding the Landscape of Noncanonical Amino Acids in RiPP Biosynthesis

原文作者：Brooke A. Johnson, Kenzie A. Clark, Leah B. Bushin, Calvin N. Spolar, and Mohammad R. Seyedsayamdost*

原文链接：https://doi.org/10.1021/jacs.3c10824