丁香假单胞菌中抗生素磷霉素合成途径终端酶鉴定

广谱抗生素磷霉素磷酸酯目前被广泛用于临床治疗尿道病原菌（革兰氏阳性或阴性）引起的感染，包括膀胱炎。磷霉素包含两个主要的化学基团，磷酸酯可促进分子通过细胞的α-甘油磷酸酯转运蛋白进入细胞，而环氧物部分则像弹头一般可灭活UDP N-乙酰葡萄糖胺-3-烯醇丙酮酰转移酶，该酶是细菌肽聚糖合成的关键酶，收到抑制后将严重阻碍病原菌的生长。

多种不同的链霉菌都可以合成该抗生素，假单胞菌也具有合成能力。这两种微生物的合成策略中仅有两步相同（图1），包括第一步将磷酸烯醇式丙酮酸（PEP）转化为膦酰基丙酮酸（PnPy）以及最后一步将羟基丙基磷酸（2-HPP）转化为磷霉素的反应，其他的酶则完全不同。

图1 链霉菌与假单胞菌中磷霉素合成途径示意

来自伊利诺伊大学香槟分校的研究者们发表最新研究成果，对丁香假单胞菌Pseudomonas syringae PB-5123中磷霉素合成途径的最后两个酶进行了详细的生化鉴定。结果表明，Psf3可将2-含氧丙基磷酸（2-OPP）还原为(S)-2-HPP，再在Psf4的进一步催化下，将(S)-2-HPP进一步还氧化为磷霉素。Psf4也可接受底物(R)-2-HPP，将其氧化生成2-OPP。他们还进一步解析了两个酶分别结合底物的晶体结构，揭示了每一个转化的构象特异性。该研究结果填补了假单胞菌中磷霉素合成途径的部分空白，揭示了假单胞菌合成抗菌剂途径的终端两个酶的催化机制。

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