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中科院上海有机化学研究所生命有机化学国家重点实验室刘文团队，经过长达12年的努力，在螺环乙酰乙酸内酯/内酰胺抗感染抗生素的生物合成中发现了两种不同的酶，可极大促进［4+2］D-A环化反应的发生。该发现为证实D-A反应酶的天然存在提供了有力证据。相关成果日前在线发表于《自然—化学生物学》。上海有机所所长丁奎岭院士评价说，这一成果的取得，充分体现了合成化学与合成生物学学科交叉的优势。
D-A反应是合成化学中zui重要的反应类型之一，而自然界中是否存在能够催化D-A反应的酶，一直是悬而未决的焦点科学问题。
刘文团队的发现为回答这一难题创造了契机。在螺环乙酰乙酸内酯/内酰胺抗感染抗生素生物合成中，两种不同的［4+2］D-A环化酶以催化串联反应方式，将具有两套共轭双烯与亲双烯体单元的线性中间体有效地转化为单一对映体的刚性五环骨架。与之前的例证不同，在没有相应的酶蛋白存在下，上述反应无法自发发生，所依赖的酶蛋白功能单一、效率高，是非常理想的验证D-A反应生物催化机制的研究对象。
刘文团队发现，所有螺环乙酰乙酸内酯/内酰胺成员均采用了相似的生物合成策略，即通过酶促的［4+2］环加成反应完成线性中间体的刚性交联；两个不同酶催化的环化反应可以偶联也可以去偶联，从而解释了自然界中如何创造核心骨架相似、但整体结构不同的抗生素分子。
专家认为，以两个酶催化的串联［4+2］环加成反应为中心的合成策略如能有效运用，将极大促进生物和化学合成手段的发展，可通过建立相应天然产物的类似物分子库，应对药物化学研究中对于分子结构多样性的要求和化学生物学研究中对于特异性分子探针的制备需求。（来源：中国科学报 黄辛）
