Adv Sci | 中科院微生物所陈义华团队：揭示一类特殊的烯酰水合酶能够重塑聚酮类化合物组装线

背景：模块化聚酮合酶可合成多种具有生物活性的天然产物，其中β-支链修饰系统涉及两类典型的烯酰辅酶A水合酶（ECH1和ECH2）。环烯酸菌素（ARTs）是一类由I型trans-AT PKS合成的多烯聚酮，具有独特四环结构和抑菌活性，其生物合成组装线中存在三个ECH结构域，其中一个与硫酯酶（TE）构成双结构域蛋白（ECHQ-TE），功能未知。研究目的：探究ECHQ-TE双功能域在ARTs生物合成中的作用，并分析其重塑聚酮组装线的潜力。结论：研究发现ECHQ结构域缺失可重塑ARTs的组装线，产生骨架不同的新化合物环烯三酸（ATAs）。生物信息学显示ECHQ-TE同源蛋白广泛存在于多种细菌中，且通过替换不同来源的ECHQ-TE可调控组装线产物，实现选择性合成ARTs、ATAs或两者混合物。该发现为利用合成生物学工具拓展聚酮化合物结构多样性及调控生物活性提供了新思路。