麦角硫酮是一种含硫代谢产物，由细菌和真菌产生，作为微量营养素被植物和动物吸收。麦角硫酮与有害的氧化剂反应，包括单线态氧和过氧化氢，因此可以保护细胞免受氧化应激。最近发现的麦角硫酮特异性转运蛋白进一步证明了许多细菌物种可以利用环境麦角硫蛋白作为营养物或细胞保护剂。一般来说，具有这些分解代谢酶的生物体本身不会产生麦角硫酮，这表明麦角硫蛋白循环的分解代谢和合成代谢途径发生在不同的生物体中。

图片来源：Angew. Chem. Int. Ed.

最近，University of Basel的Florian P. Seebeck报道了两种来自放线菌的氧化酶在麦角硫酮的特异性氧化降解中的协同作用机制。第一种酶是产生麦角硫酮亚磺酸的铁依赖性硫醇样双加氧酶ETDO。晶体结构分析显示，来源于Thermocatellispora tengchongensis的TtETDO晶体结构与半胱氨酸双加氧酶有许多相似之处，表明这两种酶有着共同的催化机制。

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第二种酶是一种金属依赖性麦角硫酮亚磺酸脱硫酶TrETSD，可产生N-α-三甲基组氨酸和SO₂。这类酶与金属依赖性脱羧酶α-氨基-β-羧基己二烯二酸-ɛ-半醛脱羧酶ACMSD具有一定的远亲关系。

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以上研究结果表明，某些放线菌同时具有麦角硫酮的O₂依赖性生物合成和O₂依赖性降解的机制，这一发现表明这些生物体可以有效地调控其麦角硫蛋白含量。

原文标题：Enzyme-Catalyzed Oxidative Degradation of Ergothioneine

原文作者：Egor Y. Nalivaiko+, Camille M. Vasseur+, and Florian P. Seebeck*

Angew. Chem. Int. Ed. 2024, e202318445