茶树内生菌次级代谢产物研究揭示了一种新的环庚三烯酚酮生物合成机制

中国科学院昆明植物研究所黄胜雄研究员通过对茶树（Camellia sinensis）中分离得到内生放线菌Streptomyces sp. KIB-H033的代谢成分研究，分离得到了具有吡啶环、环戊酮环、环庚三烯酚酮环、呋喃环及吡喃环五环并构的新颖骨架的托酚酮类天然产物罗博卢酮A和B（rubrolone）。而其中的罗博卢酮 B具有一个稀有的苯甲酸-吡啶环内盐基团，并利用ECD谱图的计算确认了该化合物轴手性。通过¹³C-标记的醋酸盐的喂养实验初步研究了其生物合成碳原子的来源并推测罗博卢酮独特的环庚三烯酚酮环结构骨架苷元是由微生物二型聚酮合酶（type-II PKS）参与合成的，其间还经历了复杂的氧化重排过程。

由于自然界含有托酚酮环的天然产物相对较少，而且其环形成的生物合成化学机制研究不够深入，仅有一篇关于真菌代谢托酚酮类化合物密挤青霉酸（stipitatic acid）生物合成的报道（PNAS, 2012, 109, 7042）的文献。该发现与密挤青霉酸环庚三烯酚酮环的合成明显不同，代表着一个全新的环庚三烯酚酮环生物合成的化学机制。研究成果以“Tropolone Ring Construction in the Biosynthesis of Rubrolone B, a Cationic Tropolone Alkaloid from Endophytic Streptomyces”为题发表在Organic Letters（2016, 18, 1254）。论文发表后，该研究还被综述杂志Natural Product Reports（Nat. Prod. Rep., 2016, 33, 742）评选为热点研究化合物（Hot off the Press）。

图：（A）罗博卢酮 B喂养实验及¹³C标记模式；（B）已报道的真菌代谢天然产物密挤青霉酸中环庚三烯酚酮的生物合成机制；（C）本研究推测的罗博卢酮中环庚三烯酚酮结构单元的生物合成机制。

该论文作者为：Yijun Yan, Ya-Tuan Ma, Jing Yang, Geoff P. Horsman, Dan Luo, Xu Ji, Sheng-Xiong Huang

http://pubs.acs.org/doi/abs/10.1021/acs.orglett.6b00074

Tropolone Ring Construction in the Biosynthesis of Rubrolone B, a Cationic Tropolone Alkaloid from Endophytic Streptomyces

Org. Lett., 2016, 18, 1254-1257, DOI: 10.1021/acs.orglett.6b00074