萜烯合酶（TS）是自然界中一类令人惊叹的生物催化剂。在一个单一的步骤中，这些酶通过阳离子级联反应将无环和非环低聚异戊二烯基二磷酸酯转化为结构复杂、具有手性且通常是多环的萜烯烃或醇。萜烯前体中的双键数量随着每个异戊二烯单元增加一个，并决定最终产物中的不饱和度。尽管在几十年甚至100多年前就发现了这类化合物，但到目前为止，除了来自构巢曲霉的六环氧化衍生物niduterpenoids A、B以外，还没有发现作为直接萜烯合酶产生的六环倍半萜烃。
图片来源：Angew. Chem. Int. Ed.
近期，University of Bonn的Jeroen S. Dickschat课题组挖掘了一种来源于Streptomyces subrutilus的萜烯合酶，通过该酶的合成，鉴定出了六环倍半萜subrutilene，以及八种五环副产物。Subrutine是第一例饱和六环倍半萜烃。通过X射线晶体分析和立体选择性氘化明确确定了其结构和绝对构型。
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随后，利用同位素标记实验和DFT计算详细研究了subrutilene及其副产物合成中的环化机理。subrutilene合酶SrS将（2Z）-GFPP转化为一种主要产物。
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此外，底物类似物（7R）-6, 7-二氢-GFPP和（2Z, 7R）-6,7-二氢-GFPP也能被合成相应的产物，但是它们在C6-C7键上具有封闭的反应性。有趣的是，（2Z）-GFPP和饱和底物类似物的环化级联反应的早期步骤与GFPP类似，但随后发生了与自然环化模式的偏差。
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原文标题：Subrutilane—A Hexacyclic Sesterterpene from Streptomyces subrutilus
Angew. Chem. Int. Ed. 2023, e202313789
原文作者：Binbin Gu, Bernd Goldfuss, Gregor Schnakenburg, and Jeroen S. Dickschat*
