膦酸盐天然产物因其对代谢过程的有效抑制而在许多行业取得了商业成功。在过去的十年里，基因组挖掘方法成功地发现了许多具有生物活性的膦酸酯。然而，持续的成功取决于对膦酸酯代谢的更深入了解，指导并预测生物合成基因簇，以便进行靶向分离。

图片来源：ACS Chem. Biol.

有鉴于此，The Ohio State University的Kou-San Ju组报道了具有保守C末端L-膦酰基丙氨酸（PnAla）残基的抗菌膦酰基肽膦酰基酰胺E和F的完整生物合成途径。这些肽由芽孢杆菌产生，生物合成途径包括PnAla生物合成和两个ATP连接酶串联。该途径的关键步骤是通过专用转氨酶将膦酰丙酮酸可逆转氨为PnAla，优先进行正向反应。

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随后，二肽连接酶PnfA将丙氨酸连接到PnAla上，得到膦酰酰胺E，然后PnfB将其连接到丙氨酸上，形成膦酰酰胺F。两种连接酶的特异性分析发现，每种连接酶都具有高度特异性。这项研究结果进一步确立了膦酸代谢的跨氨基分支，揭示了ATP连接的特异性，并突出了生物合成酶的生物催化潜力。

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原文标题：Biosynthesis of Bacillus Phosphonoalamides Reveals Highly Specific Amino Acid Ligation

原文作者：Jerry Cui and Kou-San Ju*

https://doi.org/10.1021/acschembio.4c00190