TIM桶状异构酶介导的己吡喃糖氧化裂解机制揭示及其在抗生素修饰中的双重功能

来自国内的研究团队针对己吡喃糖碳键裂解机制单一性问题，开展了Art22金属酶的结构与功能研究，发现该TIM-barrel异构酶通过酸酐介导机制实现4-酮基ART B快速异构化与3-酮基己吡喃糖慢速氧化裂解的双重功能，不仅拓展了TIM-barrel酶催化谱系，更为抗生素生物合成提供了新型氧化裂解路径。

　　

研究人员发现了一种采用TIM-barrel结构的金属酶Art22，该酶在枯草芽孢杆菌产生的抗菌剂aurantinin B（ART B）的糖基修饰中起关键作用。研究揭示Art22具有双重催化功能：一方面通过快速异构化激活4-酮基ART B生成活性抗生素；另一方面通过慢速氧化裂解3-酮基己吡喃糖，将其分解为短链碳水化合物和CO₂，实现对ART生产菌的自我保护。结合结构解析、突变实验和计算模拟，团队首次阐明该酶通过酸酐中间体介导的氧合反应机制，这不仅显著拓展了TIM-barrel酶的催化功能库，更为己吡喃糖裂解提供了全新的氧化裂解路径。