萜类化合物是最大的一类天然产物，约有100000种已知化合物。尽管它们的化学结构高度多样，但从生物合成角度来看，所有萜类化合物仅来源于两种C5前体：异戊烯基二磷酸（IPP）和二甲基烯丙基二磷酸（DMAPP）。这些活性异戊二烯单元可以通过戊烯基转移酶（PT）融合，产生作为萜烯合成酶（TS）底物的香叶基二磷酸（GPP）、法尼二磷酸（FPP）、香叶基香叶基双磷酸（GGPP）、香叶基法尼二磷酸盐（GFPP）和法尼基法尼双磷酸（FFPP）。

图片来源：Angew. Chem. Int. Ed.

近期，University of Bonn的Jeroen S. Dickschat课题组从Lentzea atacamensis中提取两种多产物二倍半萜合酶，并分别命名为LaLDS和LaATS。LaLDS的主要产物lentzeadiene是一种新化合物，而副产物之一lentzeatetraene是brassitetraene B的对映体，令人惊讶的是另一个副产物sestermobaraene F是一种已知的从一种远缘倍半萜合酶中合成而来。LaATS产生了六种新的化合物，其中一种是已知的二倍半萜Bm1的对映体。值得注意的是，对于这两种酶，不能从一个相同的GFPP起始构象来解释所有产物，这证明了酶活性位点中底物的构象具有一定的柔性。对于lentzeadiene，发现了一种有趣的热[1,5]-σ迁移重排。同时，通过同位素标记实验和DFT计算研究了反应机理，并表明了萜烯环化过程中构象变化的重要性。

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图片来源：Angew. Chem. Int. Ed.

原文标题：Two Sesterterpene Synthases from Lentzea atacamensis Demonstrate the Role of Conformational Variability in Terpene Biosynthesis

原文作者：Binbin Gu, Bernd Goldfuss, and Jeroen S. Dickschat*

Angew. Chem. Int. Ed. 2024, e202401539