Pyrroindomycin A和B的生物合成具有复杂的[4+2]环加成级联反应，在单官能团化D-A环加成酶（Diels−Alderases）PyrE3和PyrI4催化作用下生成螺虫乙酯核。University of California, Los Angeles的K. N. Houk课题组在前期工作中已研究了PyrI4的催化机理。然而，PyrE3是一种结构独特的FAD依赖性D-A酶，可能存在不同的催化机制，因为这两种酶表现出不同的活性位点静电环境，并催化不同类型的DA反应。虽然通过X射线晶体分析揭示了PyrE3的结构，但仍不清楚PyrE3如何在与PyrI4显著不同的结构中发挥其功能。
图片来源：J. Am. Chem. Soc.
有鉴于此，该团队最近报道了利用量子力学和分子动力学研究，对PyrE3的不同作用模式进行分析，阐明PyrE3和PyrI4的不同作用机制。
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PyrE3预先将阴离子多烯底物安排成高能反应构象，在该构象下，反向电子需求Diels−Alder反应可以在低势垒下发生。立体选择是通过内立体化学关系中的强结合作用和内-1,3-二烯单元上的局部空间限制来实现的。这些发现阐明了PyrE3和PyrI4的不同机制，强调了自然界是如何进化出多种方式来催化Diels−Alder反应。
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参考文献：Mechanism of the Stereoselective Catalysis of Diels−Alderase PyrE3 Involved in Pyrroindomycin Biosynthesis
J. Am. Chem. Soc.
DOI: 10.1021/jacs.2c00015
原文作者：Bo Li, Xingyi Guan, Song Yang, Yike Zou, Wen Liu,* and K. N. Houk*
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