膦酸盐天然产物具有强大的抑制活性，在多个行业中得到了广泛的应用，并且成功激发了基因组挖掘的发展，揭示了未知的生物活性支架和生物合成途径。然而，需要对膦酸酯代谢有更深入的了解，才能仅从序列信息预测化合物及其生物活性。

有鉴于此，The Ohio State University的Kou-San Ju课题组报道了由链霉菌产生的具有保守N-末端L-膦酰基丙氨酸（PnAla）残基的膦酰基酰胺类抗菌三肽的完全生物合成，扩展了对这一天然产物类别的了解。膦酰丙酰胺是PnAla生物合成和肽连接途径融合的结果。

图片来源：Angew. Chem. Int. Ed.

这项研究阐明了膦酰丙酮酸转氨为PnAla的生化过程，PnAla是膦酸酯生物合成的一个新的早期分支点，由一种对膦酸酯代谢具有进化特异性的氨基转移酶催化。肽的形成由两个ATP连接酶催化，第一个产生二肽，第二个将二肽连接到PnAla产生膦酰丙酰胺。

图片来源：Angew. Chem. Int. Ed.

底物特异性分析显示二肽和三肽产物急剧增加，同时发现PnaC是迄今为止报道的最混杂的二肽连接酶。这项研究结果突出了天然产物生物合成中以前未知的、有前景的酶生物催化剂，并揭示了对磷酸肽天然产物多样性的见解。

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原文标题：Phosphonoalamides Reveal the Biosynthetic Origin of Phosphonoalanine Natural Products and a Convergent Pathway for Their Diversification

原文作者：Jerry J. Cui+, Yeying Zhang+, and Kou-San Ju*

Angew. Chem. Int. Ed. 2024, e202405052