Kinamycin類***，包括kinamycin、fluostatin和lomaiviticin，具有顯著的抑菌以及抗腫瘤活性。從結(jié)構(gòu)上看這類化合物包括三個(gè)典型特征：高度氧化的A環(huán)、苯并芴的B環(huán)，以及B環(huán)的重氮基團(tuán)取代。據(jù)報(bào)道這三個(gè)官能團(tuán)都與其**活性有關(guān)，但合成機(jī)制未知。

中國(guó)科學(xué)院微生物研究所楊克遷課題組首先闡明了kinamycin的B環(huán)縮環(huán)機(jī)制。體內(nèi)的遺傳學(xué)實(shí)驗(yàn)使研究人員分離到香豆素類和三聚化的苯并芴類化合物，有力地證明了B環(huán)氧化開(kāi)環(huán)后醛酸中間體的存在，并且促使研究人員**提出縮環(huán)過(guò)程經(jīng)歷苯并芴中間體。體外酶學(xué)實(shí)驗(yàn)確認(rèn)了氧化酶AlpJ與AlpK連續(xù)反應(yīng)催化蒽醌向苯并芴酮結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)化。另外生物信息學(xué)分析發(fā)現(xiàn)氧化酶AlpJ與AlpK的同源蛋白編碼基因在lomaiviticin和fluostatin基因簇內(nèi)也保守排布，進(jìn)而得出推論，它們負(fù)責(zé)相應(yīng)化合物的B環(huán)縮環(huán)反應(yīng)。

同類***fluostatin和lomaiviticin的A環(huán)在結(jié)構(gòu)上與kinamycin差異顯著，該研究大膽假設(shè)它們經(jīng)歷相似的變形過(guò)程。通過(guò)體內(nèi)遺傳學(xué)實(shí)驗(yàn)，**擴(kuò)展了合成kinamycin的生物合成基因簇并且選擇了能起到承上啟下作用的環(huán)氧化物作為生物合成機(jī)理研究的突破點(diǎn)。進(jìn)一步通過(guò)體內(nèi)遺傳學(xué)實(shí)驗(yàn)和體外酶學(xué)實(shí)驗(yàn)證明了環(huán)氧化物水解酶Alp1U的功能，對(duì)應(yīng)lomaiviticin合成基因簇內(nèi)的Lom6也確認(rèn)為環(huán)氧化物水解酶。該研究直接說(shuō)明了在lomaiviticin中也存在環(huán)氧化物中間體以及相應(yīng)的環(huán)氧化物酶和水解后的四羥基中間體，進(jìn)而推導(dǎo)出lomaiviticin的A環(huán)變形新機(jī)制。這對(duì)于闡明lomaiviticin二聚化的合成機(jī)理有指導(dǎo)意義。中科院微生物在kinamycin類***的生物合成研究有新的進(jìn)展。

上述研究結(jié)果分別發(fā)表在Chemical Communications 和Nature Communications 上。楊克遷課題組的博士研究生王斌和微生物所任晉瑋為**篇文章的并列**作者。博士研究生王斌和郭芳為**篇文章的并列**作者。研究員楊克遷和副研究員范克強(qiáng)為通信作者。研究得到了國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目和“973”項(xiàng)目的資助。同時(shí)該研究還得到了法國(guó)洛林大學(xué)的Bertrand Aigle，微生物所李莉媛以及任晉瑋、艾國(guó)民和王文昭等的大力幫助。