Zwei Sesterterpen‐Syntasen aus Lentzea atacamensis demonstrieren die Rolle der Konformationsvariabilität in der Terpenbiosynthese

Abstract

AbstractStudien an zwei Multiprodukt‐Sesterterpensynthasen aus Lentzea atacamensis führten zur Identifizierung der Synthasen für Lentzeadien (LaLDS) und Atacamatrien (LaATS). Das Hauptprodukt von LaLDS (Lentzeadien) ist eine neue Verbindung, während eines der Nebenprodukte (Lentzeatetraen) das Enantiomer von Brassitetraen B ist und ein anderes Nebenprodukt (Sestermobaraen F) von einer überraschend weit entfernt verwandten Sesterterpensynthase bekannt ist. LaATS stellt sechs neue Verbindungen her, darunter das Enantiomer des bekannten Sesterterpens Bm1. Bemerkenswert ist, dass die Produkte beider Enzyme nicht alle aus ein und derselben Ausgangskonformation von Geranylfarnesyldiphosphat erklärt werden können, was die Notwendigkeit einer Konformationsflexibilität des Substrats in den aktiven Zentren der Enzyme zeigt. Für Lentzeadien wurde eine faszinierende thermische [1,5]‐sigmatrope Umlagerung entdeckt, die an die Biosynthese von Vitamin D3 erinnert. Alle Enzymreaktionen und die [1,5]‐sigmatrope Umlagerung wurden durch Isotopenmarkierungsexperimente und DFT‐Berechnungen untersucht. Die Ergebnisse unterstreichen auch die Bedeutung von Konformationsänderungen während Terpencyclisierungen.