核糖体合成和翻译后修饰肽 (RiPP) 是一大类多样化的核糖体来源的天然产物。 在过去的数十年中，已经建立了各种复杂的基于机器学习的软件用于发现与已知不同的新颖 RiPP。近期，Princeton University的James Link课题组利用RiPP 家族基因簇中的修饰蛋白作为有效的生物信息学种子，为新的 RiPP 发现提供补充方法。
图片来源：J. Am. Chem. Soc.
该研究通过异天冬氨酰甲基转移酶 (PIMT) 与拉索肽、grasp肽和羊毛硫肽生物合成基因簇中同源的O-甲基转移酶，利用其特有的C末端基序作为搜索探针发现了一个新的RiPP家族，即Imiditides。
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通过这种方式，结合基因组挖掘算法揭示了总共670个Imiditides的生物合成基因簇，均分布在革兰氏阳性细菌基因组中。
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此外，该研究还证明了在Nonomuraea maritima基因组中编码的imiditide家族mNmaAM 的异源生产。
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进一步研究发现，与其他识别受限肽作为底物的RiPP相关PIMT相比，mNmaAM 生物合成基因簇中的PIMT同源物NmaM甲基化线性前体肽NmaA上的特定Asp残基，然后甲酯自发地转化为天冬酰亚胺。
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生化实验和 AlphaFold 模型预测表明，底物特异性是通过前体 NmaA 和修饰酶 NmaM 之间广泛的电荷相互作用来实现的。总之，这项研究表明，PIMT介导的天冬酰亚胺形成是多个RiPP家族生物合成中新兴的主链修饰策略。
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参考文献：Genome Mining and Discovery of Imiditides, a Family of RiPPs with a Class-Defining Aspartimide Modification
J. Am. Chem. Soc. 2023, 145, 18834−18845
原文作者：Li Cao, Truc Do, Angela Zhu, Jianshu Duan, Nathan Alam, and A. James Link*
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