Blasticin S（BLS）是一种肽基核苷抗生素，1958年首次从产灰链霉菌中分离出来，通过阻断核糖体50S亚基的P位点抑制真核生物和原核生物中的蛋白质合成。它已被广泛用作杀菌剂，以防止植物病原真菌稻瘟病的感染。Blasticin S的结构类似于arginomycin、cytomycin、和mildiomycin，由C4’处的肽基修饰的胞苷-2’,3’-不饱和-4’-氨基酰基-4’-脱氧吡喃酮酸核心组成。
图片来源：J. Am. Chem. Soc.
由于自由基S-腺苷甲硫氨酸（SAM）酶BlsE的参与，Blasticin S的生物合成引起了人们的关注。BlsE最初被认为是不寻常的自由基介导的氧化还原中性脱羧酶，而该反应似乎没有生物合成目的，需要通过随后的羧化步骤逆转。此外，除BlsE外，迄今为止报道的所有其他自由基SAM脱羧酶本质上都是氧化剂。因此，除了生物合成作用外，BlsE的催化机制是一个非常悬而未决的问题。
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有鉴于此，University of Texas at Austin的刘鸿文课题组与其合作者报道了BslE的催化功能研究。在该项研究中显示，BlsE实际上不是脱羧酶，而是一种裂解酶，催化自由基介导的胞糖基葡萄糖醛酸（CGA）脱水，产生不稳定的中间产物胞苷-4’-酮基-3’-脱氧葡萄糖醛酸，在体外易受非酶脱羧作用的影响。
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此外，通过底物同位素、氟化类似物的研究分析，以及基于BlsE·SAM（2.09Å）和BlsE·SAM·CGA（2.62Å）复合体的X射线晶体结构的计算模型表明，BlsE催化可能通过直接从CGAC4′α-羟基烷基自由基中消除水来进行，而不是在脱水之前C3′-羟基的1,2-迁移。
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参考文献：Radical S‑Adenosyl Methionine Enzyme BlsE Catalyzes a Radical-Mediated 1,2-Diol Dehydration during the Biosynthesis of Blasticidin S
J. Am. Chem. Soc.
DOI: 10.1021/jacs.1c12010
原文作者：Yu-Hsuan Lee,Δ Xueli Hou,Δ Ridao Chen,Δ Jianqiang Feng, Xiao Liu,Mark W. Ruszczycky, Jin-Ming Gao,* Binju Wang,* Jiahai Zhou,*and Hung-wen Liu*
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