中科院上海有機(jī)化學(xué)研究所生命有機(jī)化學(xué)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室劉文團(tuán)隊(duì)，經(jīng)過(guò)長(zhǎng)達(dá)12年的努力，在螺環(huán)乙酰乙酸內(nèi)酯/內(nèi)酰胺抗感染抗生素的生物合成中發(fā)現(xiàn)了兩種不同的酶，可極大促進(jìn)［4+2］D-A環(huán)化反應(yīng)的發(fā)生。該發(fā)現(xiàn)為證實(shí)D-A反應(yīng)酶的天然存在提供了有力證據(jù)。相關(guān)成果日前在線發(fā)表于《自然—化學(xué)生物學(xué)》。上海有機(jī)所所長(zhǎng)丁奎嶺院士評(píng)價(jià)說(shuō)，這一成果的取得，充分體現(xiàn)了合成化學(xué)與合成生物學(xué)學(xué)科交叉的優(yōu)勢(shì)。

D-A反應(yīng)是合成化學(xué)中zui重要的反應(yīng)類(lèi)型之一，而自然界中是否存在能夠催化D-A反應(yīng)的酶，一直是懸而未決的焦點(diǎn)科學(xué)問(wèn)題。

劉文團(tuán)隊(duì)的發(fā)現(xiàn)為回答這一難題創(chuàng)造了契機(jī)。在螺環(huán)乙酰乙酸內(nèi)酯/內(nèi)酰胺抗感染抗生素生物合成中，兩種不同的［4+2］D-A環(huán)化酶以催化串聯(lián)反應(yīng)方式，將具有兩套共軛雙烯與親雙烯體單元的線性中間體有效地轉(zhuǎn)化為單一對(duì)映體的剛性五環(huán)骨架。與之前的例證不同，在沒(méi)有相應(yīng)的酶蛋白存在下，上述反應(yīng)無(wú)法自發(fā)發(fā)生，所依賴的酶蛋白功能單一、效率高，是非常理想的驗(yàn)證D-A反應(yīng)生物催化機(jī)制的研究對(duì)象。

劉文團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)，所有螺環(huán)乙酰乙酸內(nèi)酯/內(nèi)酰胺成員均采用了相似的生物合成策略，即通過(guò)酶促的［4+2］環(huán)加成反應(yīng)完成線性中間體的剛性交聯(lián)；兩個(gè)不同酶催化的環(huán)化反應(yīng)可以偶聯(lián)也可以去偶聯(lián)，從而解釋了自然界中如何創(chuàng)造核心骨架相似、但整體結(jié)構(gòu)不同的抗生素分子。

專(zhuān)家認(rèn)為，以兩個(gè)酶催化的串聯(lián)［4+2］環(huán)加成反應(yīng)為中心的合成策略如能有效運(yùn)用，將極大促進(jìn)生物和化學(xué)合成手段的發(fā)展，可通過(guò)建立相應(yīng)天然產(chǎn)物的類(lèi)似物分子庫(kù)，應(yīng)對(duì)藥物化學(xué)研究中對(duì)于分子結(jié)構(gòu)多樣性的要求和化學(xué)生物學(xué)研究中對(duì)于特異性分子探針的制備需求。（來(lái)源：中國(guó)科學(xué)報(bào) 黃辛）