哌嗪二酮吲哚生物堿Maremycin生物合成基因簇中基因marF的功能解析.pdf

1、哌嗪二酮化合物因其獨特的母核結構和良好的藥理活性成為藥物設計中重要的先導物，掌握參與其生物合成的基因的功能信息，有助于此類化合物結構修飾工作的開展。本文以海洋鏈霉菌來源的哌嗪二酮吲哚生物堿maremycin為研究對象，使用分子遺傳學、天然產物化學、酶學等實驗手段，解析了maremyc in生物合成基因簇中基因marF的功能。
　　利用體內遺傳實驗，構建了甲基轉移酶編碼基因marF的突變菌株，使用天然產物化學技術，從突變菌株?mar

2、F的代謝物中分離純化得到了6個化合物。結合質譜和核磁共振波譜分析，確定它們的平面結構為N-demethylmaremycins。通過X-ray晶體衍射分析，分別鑒定了化合物11和14的空間結構，兩者均含有D-色氨酸修飾單元，即C-3位均為R構型。基于化合物11和14的空間結構，綜合分析NOES Y和圓二色光譜，鑒定了其他四個化合物的絕對構型。因此，N-demethylmaremycin系列化合物的積累說明基因marF負責修飾maremy

3、cin中L-色氨酸的吲哚N甲基化。
　　通過MarF的體外酶學生化試驗，發(fā)現N甲基化修飾不是maremycin生物合成中的最后一步。
　　結合目前已有結果，最終提出了一個可能存在的N-demethylmaremycin的異構化機理。
　　本文不僅確定了基因marF的產物是一個L-色氨酸的吲哚N-甲基轉移酶，還發(fā)現了含有D-色氨酸結構單元的N-demethylmaremycins的存在，為哌嗪二酮化合物的甲基化修飾和哌嗪