芳胺氧化为硝基的酶促级联机制
PrnD 与 AurF 催化氨基逐步氧化为硝基的多步中间体
芳胺
Ar–NH₂
羟胺
Ar–NHOH
单加氧
亚硝基
Ar–NO
单加氧/脱水
硝基化合物
Ar–NO₂
脱氢/单加氧
PrnD(铁依赖) — 来自 Pseudomonas 的吡咯菌素合成途径,以 非血红素铁 为辅基,连续催化芳胺至硝基的三步氧化。
AurF(锰依赖) — 来自 Aureothin 生物合成基因簇,使用 锰中心 替代铁中心,展现自然界中罕见的 N-加氧酶 金属辅因子多样性。
机制要点 — 每一步都需 O₂ 与电子供体参与;中间体羟胺与亚硝基在酶口袋内被快速捕获,避免释放到胞内造成毒性。
生物合成意义 — 硝基是天然产物中罕见的官能团,PrnD/AurF 级联揭示了 硝基生物合成 的酶学基础。
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