揭示Aster Tataricus、Cyanodermella Asteris和Talaromyces Islandicus中Astin型肽的化学结构特征

《Chemistry – A European Journal》：Unveiling the Chemical Space of Astin-Type Peptides in Aster Tataricus, Cyanodermella Asteris, and Talaromyces Islandicus

植物*Aster tataricus*及内生真菌*Cyanodermella asteris*是astin类卤代五肽的主要来源，与真菌*Talaromyces islandicus*产生的cyclochlorotine类五肽存在遗传同源性。质谱和分子网络分析揭示三者均产生大量化学修饰的衍生物，显示NRPS系统氨基酸选择泛化性。研究发现内生真菌是astin唯一合成者，宿主植物代谢交叉对话对astin多样性贡献有限。

摘要

植物Aster tataricus L.f.被认为是astin类环戊肽的主要来源。然而，最近的研究表明，内生真菌Cyanodermella asteris包含一个名为ast的生物合成基因簇（BGC），该基因簇负责astin核心结构的合成，并且能够产生三种astin，即astin C、F和G。食源性真菌Talaromyces islandicus产生的环氯替宁（cyclochlorotine）霉菌毒素与C. asteris中的ast具有显著的遗传同源性，这两种毒素的结构也非常相似。因此，我们开始研究并比较这三种生物体中astin类肽的多样性，以解答关于astin真实代谢起源的长期问题。基于质谱的分子网络分析和碎片化树谱显示，A. tataricus、C. asteris和T. islandicus确实含有更多的衍生物，从而揭示了由于非核糖体肽合成酶（NRPS）系统在氨基酸选择性方面的多样性而产生的巨大肽化学多样性。这两种NRPS系统不仅产生结构相关的化合物，还产生一些完全相同的化合物。我们的研究结果提供了全面的代谢见解，强烈表明内生真菌C. asteris是astin肽家族的唯一生产者；与之前的假设相反，与宿主植物的代谢相互作用不太可能对astin的结构多样性产生重大影响。

图形摘要

植物Aster tataricus及其内生真菌Cyanodermella asteris是称为astin的独特卤代五肽类的来源。此外，真菌Talaromyces islandicus还产生与astin相关的环氯替宁类五肽。通过分子网络分析和质谱碎片化数据，我们发现了astin和环氯替宁类五肽中的巨大化学多样性，这也反映了这两种非核糖体肽合成酶（NRPS）系统的遗传同源性，并加深了我们对astin生物合成和酶学机制的理解。

利益冲突

作者声明没有利益冲突。

数据可用性声明

支持本研究结果的数据可在本文的补充材料中找到。