环氧环己烯酮（ECH）结构是许多重要药物分子的组成，存在于细菌、子囊菌和担子菌的天然产物中。鉴于这类化合物的生物学和药理学重要性，已经开发了许多立体选择性的合成策略。相较于传统的化学合成方法，生物合成能进行高效立体性选择合成。因此，了解遗传和生物化学机制将有助于进一步提高生物催化方法合成ECH的可持续性。目前，虽然细菌和子囊菌中负责合成ECH的酶已经被鉴定和表征，但担子菌中这种结构是如何生物合成的仍不清楚。
图片来源：Angew. Chem. Int. Ed.
有鉴于此，Friedrich-Schiller-Universität Jena的Dirk Hoffmeister课题组与其合作者在担子菌蘑菇Panus rudis中鉴定了负责panepoxydone生物合成的基因簇，并对其中负责环氧环己烯酮结构的细胞色素P450酶PanH的催化功能进行了生化表征。
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随后，使用产PanH的酵母作为全细胞生物催化剂，合成了一个小的生物活性ECH化合物库。
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此外，同源性建模、分子动力学模拟和定点突变实验结果揭示了PanH的底物特异性。值得注意的是，PanH与细菌和子囊菌中形成ECH的酶没有相关性，这表明蘑菇的这种生物合成能力是独立于其他生物的。
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原文标题：A Mushroom P450-Monooxygenase Enables Regio- and Stereoselective Biocatalytic Synthesis of Epoxycyclohexenones
Angew. Chem. Int. Ed. 2023, e202313817
原文作者：Yan-Long Yang+ ,* Man Zhou+ , Lin Yang, Markus Gressler, Johannes Rassbach, Jacob M. Wurlitzer, Ying Zeng, Kun Gao,* and Dirk Hoffmeister*
