01 摘要 吲哚恶唑生物碱具有广泛的药理活性，但其生物合成途径未知。本文作者运用转座子诱变，异源表达和同位素标记等实验证实IoxA和IoxB两种酶可以催化产生吲哚恶唑结构，其中去饱和酶样酶IoxB基于自由基机制环化后脱羧形成恶唑骨架。 02 内容 吲哚恶唑生物碱来源广泛并具有多样药理活性（图1）。先前研究同位素标记实验表明色氨酸和亮氨酸是假单胞菌中吲哚恶唑结构生物合成的前体物质，本文研究人员基于转座子策略鉴定其生物合成关键酶。 经生物信息学分析鉴定出N-乙酰基转移酶IoxA和脂肪酸去饱和酶（fatty acid desaturases, FADS）IoxB（图2A）。之后异源表达研究ioxAB功能，如图2B所示只有两个基因ioxA和ioxB可以合成吲哚恶唑结构，作者推测IoxB负责氧化、环化和脱羧作用。 IoxB进行环化作用形成恶唑可能的三种机理如图3所示：（I）去饱和酶IoxB进行脱氢作用后亲核进攻烯烃双键上的酰胺氧形成杂环；（II）水解酶IoxB进行羟基化作用后羟基作为亲核试剂形成恶唑；（III）基于碳自由基的关环反应。 同位素标记实验证实烯烃中间体不利于产生，排除途径I（图4）。 途径III中自由基环化交换溶剂中的氧原子，而涉及羟基化过程的途径II氧原子来源于分子中。H218O和18O2培养实验证实氧原子来源于溶剂水中，从而证实去饱和酶样酶IoxB基于自由基机制环化后脱羧形成恶唑骨架（图5）。 作者推测IoxB的催化过程如图式S1所示。 总之，本文作用通过转座子诱变和异源表确定了吲哚恶唑的生物合成途径的关键酶IoxA和IoxB，其中去饱和酶样酶IoxB通过环化-脱羧反应生成恶唑骨架，展现出去饱和酶广阔的生物催化应用前景。
叨叨123 European Journal of Lipid Science and Technology 122.12 (2020): 2000181. 来源：遇见生物
