三萜化合物是具有廣泛生物活性的一大類(lèi)天然產(chǎn)物，包括臨床上廣泛使用的眾多甾體激素類(lèi)藥物和人參皂苷等，其在保障人類(lèi)健康和提高生活質(zhì)量方面發(fā)揮著不可替代的作用。傳統(tǒng)理論認(rèn)為：三萜化合物始于角鯊烯合酶催化兩分子法尼基焦磷酸形成角鯊烯，進(jìn)一步氧化生成環(huán)氧角鯊烯，而后三萜合酶負(fù)責(zé)催化角鯊烯或環(huán)氧角鯊烯環(huán)化形成霍烯或羊毛甾醇，龐大的結(jié)構(gòu)多樣性則是由眾多不同的修飾酶催化而成。
近日，武漢大學(xué)研究團(tuán)隊(duì)牽頭在《Nature》雜志上在線發(fā)表了題為“Discovery of non-squalene triterpenes”的研究論文。該研究發(fā)現(xiàn)，多個(gè)I型萜類(lèi)合酶能夠催化異戊烯基焦磷酸和烯丙基焦磷酸為底物合成三萜化合物。研究通過(guò)同位素標(biāo)記和結(jié)構(gòu)生物學(xué)等研究方法，解析了產(chǎn)物環(huán)化機(jī)理和深層次酶催化機(jī)理，開(kāi)發(fā)了基于人工智能的精準(zhǔn)挖掘策略，進(jìn)一步證實(shí)了非角鯊烯來(lái)源三萜骨架合成方式的普遍性。
綜上，該研究首次發(fā)現(xiàn)了非角鯊烯來(lái)源三萜的合成方式，揭示了新型三萜合酶催化產(chǎn)物合成過(guò)程中產(chǎn)物環(huán)化和酶催化機(jī)理。該研究顛覆了所有三萜化合物骨架都是以角鯊烯為唯一起始單元合成的固有認(rèn)知，豐富了其合成機(jī)制的多樣性，拓寬了新型三萜化合物深度挖掘和精準(zhǔn)發(fā)現(xiàn)的空間。
