分享一篇发表在Nature上的文章，题目为“Chemical capture of diazo metabolites reveals biosynthetic hydrazone oxidation”，通讯作者是来自哈佛大学的Emily P. Balskus教授，她的研究方向聚焦于微生物代谢。这篇文章中，作者开发了重氮代谢物的化学捕获方法，发现了两种新型重氮天然产物并揭示了独特的重氮生物合成途径。

微生物会产生含有重氮基团的各种天然产物。重氮代谢物具有高度反应性和细胞毒性，有潜力开发为抗生素和化疗药物。然而目前，含重氮天然产物的化学多样性尚未被充分发掘，重氮生物合成途径也未得到充分研究。

作者推测重氮基团的不稳定性阻碍了新型重氮代谢物和生物合成途径的发现。因此作者希望利用重氮基团反应性设计化学探针，对重氮天然产物进行标记。经过筛选，作者选择了二苯并环辛炔-己酸（DBCO-acid）作为化学探针，并优化了标记重氮化合物的反应条件。

作者从细菌基因组中挖掘可能参与重氮生成的生物合成基因簇，选择具有目标基因簇的菌株进行培养，在培养基中使用DBCO-acid处理并进行代谢组学分析。在结果中，作者鉴定到了两种潜在重氮天然产物，4-重氮-3-氧代丁酸和重氮丙酮，并使用标准品证明了天然产物的结构。

接着，作者希望识别负责产生这两种重氮天然产物的基因簇。鉴于只有dob基因簇编码了生物合成途径中预期的聚酮合酶，因此作者通过在其他包含dob基因簇的菌株进行测试，以及在异源宿主中进行表达，证明了dob基因簇在两种重氮天然产物生物合成中的作用。

进一步，作者通过异源表达体外重构活性表征了dob基因簇每个编码酶的活性，确定了由Dob3催化的腙氧化是一种全新的重氮生物合成途径。最后，作者对Dob3催化腙氧化反应的生化基础进行了探索。

总的来说，这篇文章利用基于反应性的化学捕获探针鉴定了两种新型重氮天然产物，并阐明了其生物合成过程，发现了全新的腙氧化产生重氮化合物的生物合成途径。

本文作者：LCX

责任编辑：LZ

DOI：10.1038/s41586-025-10079-x

原文链接：https://www.nature.com/articles/s41586-025-10079-x