2026年1月12日，中国医学科学院医药生物技术研究所天然药物及核药基础与新药创制全国重点实验室车永胜研究员、张转研究员团队在期刊 Journal of the American Chemical Society 《美国化学会杂志》在线发表题为“A Flavin Enzyme Catalyses Epoxidation and Furofuran Formation in the Biosynthesis of Mycotoxin Erythroskyrines”（一种双功能黄素酶催化真菌毒素Erythroskyrines并呋喃环形成）的研究论文。该研究首次发现并阐明了真菌毒素Erythroskyrine的两种差向异构体Erythroskyrine B和Erythroskyrine C的生物合成途径，并揭示了一个双功能黄素酶亚家族。
多环聚醚天然产物具有广泛的生物活性，其中关键结构特征是存在多个或融合的四氢呋喃环，这些呋喃环极大地促进了其生物活性和结构的多样性。四氢呋喃环通常依赖环氧水解酶催化环氧中间体亲核开环反应而形成，但Erythroskyrines生物合成过程中负责构建六氢并呋喃环结构的酶学催化机制未有报道。
本文通过异源表达，体外酶活性测试及密度泛函理论（DFT）计算，证实该类酶能够催化多烯底物进行连续两轮环氧化-环氧开环级联反应，对映选择性形成[3,2-b]六氢并呋喃环结构，而不需要另外的环氧水解酶的参与。相比之下，先前表征的并呋喃环和多环聚醚产生途径通常依赖于环氧化酶-环氧水解酶组合来介导环氧化和随后的环化反应。该类黄素酶催化机制的解析，不仅为FAD依赖的单加氧酶催化级联转化建立了新的催化范式，也对该类活性天然产物的发现和化学产出具有启发意义。
Erythroskyrine B和Erythroskyrine C的生物合成途径
该研究得到中国医学科学院医学与健康科技创新工程（2021-I2M-1-030，2023-I2M-2-006）、中国医学科学院中央级公益性科研院所基本科研业务费（2022-RC350-09）、中国医学科学院生物医学高性能计算平台、国家菌种资源库（NMRC-2025-3）的资助。车永胜研究员和张转研究员为该论文通讯作者，车永胜课题组2022级博士研究生张荣鑫为第一作者，杜潇楠博士提供专业的DFT计算支持。
论文链接：https://pubs.acs.org/doi/full/10.1021/jacs.5c20055
