核糖體合成和翻譯后修飾的肽（RiPPs）是代表性的微生物肽基次級代謝產物，包括線性含唑肽類（LAPs）。在嗜溫微生物中，包括放線菌，已經鑒定出相當一部分LAP。最近，The University of Osaka的Hiroya Tomita課題組報道了一種來源于嗜熱芽孢桿菌的新型富含噻唑的LAP parageocin I的生物合成重建和表征。其生物合成基因簇（pgc）由四個基因組成：pgcA、pgcB、pgcC和pgcD，分別編碼前體肽、脫氫酶、YcaO家族環脫水酶和生物合成支架蛋白。前體肽PgcA具有13個Cys和2個Ser殘基，Cys殘基之間為有規律的重復序列。
圖片來源：ACS Chem. Biol.
首先，這項研究在大腸桿菌中對該基因簇進行異源重組表達，并通過質譜分析結合對修飾的PgcA的突變分析對合成肽進行了鑒定，最終產物被命名為parageocin I，該多肽含有13個由Cys殘基環化衍生的噻唑環，而Ser殘基保持完整。
圖片來源：ACS Chem. Biol.
此外，PgcA的突變研究揭示了PgcC雜環化的三個關鍵原則：（i）Cys是可接受被雜環化的，但Ser和Thr是不可接受的；（ii）不允許在Cys之前存在酸性氨基酸；以及（iii）至少兩個氨基酸必須分隔Cys殘基。此外，這項研究還使用純化的重組酶成功地在體外重構了生物合成。這是嗜熱芽孢桿菌科中LAP生物合成的首次報道，從而擴大了對LAP和嗜熱菌次生代謝的理解。
?圖片來源：ACS Chem. Biol.
原文標題：Reconstitution and Characterization of Biosynthetic Machinery for Parageocin I, a Novel Thiazole-Rich Peptide from the Thermophilic Bacterium Parageobacillus caldoxylosilyticus
原文作者：Ayane Yano, Hiroya Tomita,* Kentaro Miyazaki, and Kohsuke Honda
https://doi.org/10.1021/acschembio.4c00758
