探索天然產物生源合成途徑對于天然產物合成以及化學生物學研究具有重要意義。例如生源合成途徑中的“環化/后期氧化”(cyclization/late-stage P450-mediated oxidation)策略被運用于一系列具有抗癌活性二萜的全合成中。生源合成上,從共同的生源前體香葉基香葉基焦磷酸(GGPP)出發,通過萜類環化酶(terpenoid cyclase)催化的多步碳正離子環化和重排反應可產生各種二萜類天然產物,例如抗癌藥物紫杉醇 (Taxol)、巨大戟醇(ingenol)和抗生素
截短側耳素
(pleuromutilin)。因此,人們對二萜類天然產物的生物合成和仿生合成進行了廣泛的研究。
香茶菜屬(Isodon)二萜是一類結構復雜的多環活性天然產物,迄今為止已分離鑒定出1000多種該家族天然產物。與諸多其他二萜天然產物一樣,其生源合成是從GGPP出發,通過一些列酶促環化反應得到共同的生源前體隨后通過碳正離子重排得到已知的香茶菜屬(Isodon)二萜結構,包括ent-kaurane型,jumgermannenone型和ent-beyerene型。生源推測不同類型香茶菜屬二萜的骨架之間的轉化也是通過碳正離子重排實現的。例如最初的生源途徑認為,jungermannenone 型是從ent-kaurane 型通過兩種可能的碳正離子重排而來。
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