【研究聚焦】南京农大陈世国: 揭示一种新型Tetramic acid类天然产物的生物合成途径及机制

文章背景: Tetramic acid类天然产物如细交链格孢菌酮酸(TeA)具有广泛生物活性,其衍生物S-TeA除草活性更高,但S-TeA是否为天然产物及其生物合成机制尚不清楚。研究目的: 南京农业大学陈世国教授课题组旨在确认S-TeA的天然产物属性,解析其生物合成途径与机制,为开发基于S-TeA的生物除草剂和植物诱抗剂提供科学基础。结论: 研究通过分离纯化、结构鉴定确认S-TeA为天然产物,其绝对构型为(5S,6S);并利用多组学、同位素示踪等技术,阐明了S-TeA以苏氨酸为起始原料,经支链氨基酸合成途径中8个酶在线粒体合成前体AMHA,再经NRPS-PKS乙酰化和环化形成S-TeA,最后由跨膜蛋白AaMFS1排出胞外的完整合成机制。其中IPMS、IPMDH和ISMD是AMHA合成途径的特有酶,IPMDH为关键限速酶。AMHA(氨甲己酸)具备抗逆、促生等功能,已获多项专利,有潜力开发为新型植物诱抗剂。该研究为高效生物制造AMHA奠定了理论基础。