核糖体合成和翻译后修饰的肽（RiPPs）是代表性的微生物肽基次级代谢产物，包括线性含唑肽类（LAPs）。在嗜温微生物中，包括放线菌，已经鉴定出相当一部分LAP。最近，The University of Osaka的Hiroya Tomita课题组报道了一种来源于嗜热芽孢杆菌的新型富含噻唑的LAP parageocin I的生物合成重建和表征。其生物合成基因簇（pgc）由四个基因组成：pgcA、pgcB、pgcC和pgcD，分别编码前体肽、脱氢酶、YcaO家族环脱水酶和生物合成支架蛋白。前体肽PgcA具有13个Cys和2个Ser残基，Cys残基之间为有规律的重复序列。

图片来源：ACS Chem. Biol.

首先，这项研究在大肠杆菌中对该基因簇进行异源重组表达，并通过质谱分析结合对修饰的PgcA的突变分析对合成肽进行了鉴定，最终产物被命名为parageocin I，该多肽含有13个由Cys残基环化衍生的噻唑环，而Ser残基保持完整。

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此外，PgcA的突变研究揭示了PgcC杂环化的三个关键原则：（i）Cys是可接受被杂环化的，但Ser和Thr是不可接受的；（ii）不允许在Cys之前存在酸性氨基酸；以及（iii）至少两个氨基酸必须分隔Cys残基。此外，这项研究还使用纯化的重组酶成功地在体外重构了生物合成。这是嗜热芽孢杆菌科中LAP生物合成的首次报道，从而扩大了对LAP和嗜热菌次生代谢的理解。

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图片来源：ACS Chem. Biol.

原文标题：Reconstitution and Characterization of Biosynthetic Machinery for Parageocin I, a Novel Thiazole-Rich Peptide from the Thermophilic Bacterium Parageobacillus caldoxylosilyticus

原文作者：Ayane Yano, Hiroya Tomita,* Kentaro Miyazaki, and Kohsuke Honda

https://doi.org/10.1021/acschembio.4c00758