Kitasetaline是从细菌中分离出的极少数β-咔啉类天然产物之一。它具有一个独特的N-乙酰半胱氨酸部分，通过硫醚键与β-咔啉核心相连。虽然早期的体内实验确定了其生物合成基因簇并报道了几个推测的生物合成中间体，但C−S键连接是如何构建的仍然难以捉摸。

图片来源：J. Am. Chem. Soc.

有鉴于此，University of Texas at Austin的Hung-wen Liu课题组对kitasetaline生物合成途径进行了体外重建，并揭示了Pictet−Spenglerase（KslB）和混杂脱氢酶（KslA）参与其合成，它们产生了特征性的β-咔啉环系统。

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此外，还发现P450酶KslC催化1-（2-羧乙基）-9H-吡啶并[3,4-b]吲哚-3-羧酸的氧化脱羧反应，产生生物合成中间体1-乙烯基-9H-吡啶基[3,4-b]吲哚-3-羧酸。KslC还能够催化其产物的进一步氧化，产生N-羟基化副产物。重要的是，还发现乙烯基中间体会被N-乙酰-L-半胱氨酸进行非酶亲核加成反应，产生C-S键，直接生成kitasetaline，而不涉及之前生物合成模型中提出的霉菌硫化中间体。

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因此，这项工作不仅证明了β-咔啉化合物的生物合成富含意想不到的化学物质，而且使人们越来越意识到，生物巯基化反应在本质上往往是非酶反应，是依赖于酶促形成反应性亲电试剂。

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原文标题：In Vitro Characterization of Kitasetaline Biosynthesis Reveals a Bifunctional P450 Decarboxylase and a Vinyl β‑Carboline Intermediate Susceptible to Nonenzymatic Thiol Addition

原文作者：Ziyang Zheng, Heewon Choi, and Hung-wen Liu*

https://doi.org/10.1021/jacs.4c11552