教酒菌素是一种芳香族聚酮糖苷，最初从Streptomyces chartreusis中分离出来，由一种聚酮衍生的五环双吡喃酮苷元组成。教酒菌素以其强大的抗肿瘤生物活性而闻名。它的天然类似物elsamicin A和半合成衍生物IST-622已进入治疗乳腺癌的II期临床试验。

氧化还原修饰酶在产生II型聚酮类化合物的结构复杂性和多样性方面起着关键作用。在教酒菌素生物合成中，早期的¹³C标记实验和生物信息学分析表明，这种不寻常的苷元来自四环蒽环聚酮。

近期，南京大学戈惠明课题组证明了碳骨架从线性蒽环聚酮到角五环生物合成中间体的重排需要两种氧化还原酶。黄素依赖单加氧酶ChaZ催化间苯二酚C上的Baeyer–Villiger氧化形成七元内酯。随后，酮还原酶ChaE以NADPH依赖的方式重新排列碳骨架并通过串联反应提供含α-吡喃酮的五环中间体，该串联反应包括内酯羰基的还原、羟醛式反应，随后是自发的γ-内酯环形成、氧化和芳构化。

图片来源：Angew. Chem. Int. Ed.

图片来源：Angew. Chem. Int. Ed.

参考文献：An NADPH-Dependent Ketoreductase Catalyses the Tetracyclic to Pentacyclic Skeletal Rearrangement in Chartreusin Biosynthesis

Angew. Chem. Int. Ed.

DOI：10.1002/anie.202112047

原文作者：Fang Wen Jiao+, Yi Shuang Wang+, Xue Ting You, Wanqing Wei, Yu Chen, Cheng Long Yang, Zhi Kai Guo, Bo Zhang, Yong Liang,* RenXiang Tan,* Rui Hua Jiao,* and Hui Ming Ge*