自由基S-腺苷甲硫氨酸(radical SAM)酶AbmM催化硫代呋喃糖合成机制解析——揭示抗生素albomycin δ2生物合成新途径

　　研究人员揭示了抗生素albomycin δ2生物合成中硫代呋喃糖核心结构形成机制。研究发现自由基S-腺苷-l-甲硫氨酸(radical SAM)酶AbmM能催化胞苷5'-二磷酸呋喃糖环的硫氧置换反应，其铁硫簇不仅介导SAM还原裂解，还直接提供硫原子。该发现拓展了radical SAM酶的功能认知，为新型硫代核苷类抗生素开发提供理论依据。

　　

在天然产物生物合成领域，碳硫键形成反应多涉及路易斯酸碱化学，而自由基S-腺苷甲硫氨酸(radical SAM)酶催化的案例较为罕见。最新研究发现，抗生素albomycin生物合成基因簇编码的AbmM酶展现出独特催化能力——将胞苷5'-二磷酸的呋喃糖环转化为硫代呋喃糖结构，该修饰对albomycin δ₂的抗菌活性至关重要。

与传统认知不同，AbmM不仅通过其radical SAM催化簇介导S-腺苷甲硫氨酸(SAM)的还原裂解，更令人惊讶的是，该铁硫簇(FeS cluster)还直接充当了硫原子供体，实现了糖环上的硫氧置换。这种双功能机制突破了radical SAM酶仅能催化碳氢键硫插入反应的局限，为理解硫代核苷类抗生素的生物合成开辟了新视角。

该研究不仅阐明了albomycin δ₂中特征性硫代糖核心的生物合成起源，更重要的是展示了radical SAM催化系统的功能多样性，为设计新型含硫抗生素提供了酶学基础。