麥角肽

麥角肽,是一種典型的非核糖體肽合成酶。

簡介

麥角肽鹼衍生自D-麥角酸-三肽內醯胺前體.它是從D-麥角酸開始構建,在一種典型的非核糖體肽合成酶

麥角菌屬(Claviceps)真菌多達40餘種,最常見的有黑麥麥角菌(麥角菌)(C.purpurea)、雀稗麥角菌(C.paspali)、拂子茅麥角菌(C.microcephala)和C.fusiformis等,其中以黑麥麥角菌為代表。它們的產鹼類型有差異:C.paspali和C.fusiformis等主要產生結構較為簡單的棒麥角生物鹼(clavines)或簡單的麥角酸衍生物(如麥角醯胺,lysergic acid amide),C.purpurea則還能產生結構複雜的麥角肽鹼。另外,在酸或鹼的影響下,麥角酸及其衍生物的第8位可發生異構化(由8R轉變成8S)形成不具生理活性的異構體,如麥角克鹼(ergocristine)轉變成麥角異克鹼(ergocristinine)(圖1)。

麥角肽鹼在結構上很相似,其差別僅在於環肽上的個別胺基酸殘基(均為L-型胺基酸),見表1。其中α-麥角隱亭(α-ergocryptine),β-麥角隱亭(β-ergocryptine),麥角考寧(ergocornine)和麥角克鹼(ergocristine)僅第2位胺基酸不同,這4個麥角生物鹼最早稱為麥角毒鹼(ergotoxones)。

合成麥角肽鹼環肽部分的前體物是游離胺基酸[1]。以ergocristine為例,早期提出的假說是:生物合成在多酶複合體(multienzyme complex)上進行,環肽形成時胺基酸摻入順序依次為第3個胺基酸L-pro、第2個胺基酸L-phe和第1個胺基酸L-val,最後,L-val的氨基與D-麥角酸的羧基脫水縮合形成醯胺鍵。離開多酶複合體後的中間產物5[D-麥角酸-(L,L,L)三肽內醯胺],在第1個胺基酸L-val的α-碳原子上引入羥基,然後,可能經過非酶促反應產生閉環形成ergocristine。但如果中間產物5的L-pro異構化為D-pro,則形成不活潑終端途徑(dead-end route)的副產物6[一種D-麥角酸(L,L,D)三肽內醯胺],後者的L-val α-碳原子因不能羥基化而無法進一步轉變成環肽結構[2~4](圖2)。已有一些證據支持該假說[5~7],但在胺基酸、D-麥角酸摻入順序上後來已證明是錯誤的,這主要是因為在當時尚沒有分離出多酶複合體的緣故。

現已分離出負責麥角肽鹼合成的多酶複合體D-麥角酸肽合成酶(D-lysergyl peptide synthetases,LPS),它由2個亞基 (LPS1 和LPS2)組成,以非核糖體合成(nonribosomal peptide synthesis)模式催化麥角肽鹼的合成[8~10]

相關介紹

麥角生物鹼生物合成研究進展

醫用麥角生物鹼 (ergotalkaloids)大多是由天然麥角生物鹼經過結構改造而成 ,多具有重要的臨床用途 ,少數天然麥角生物鹼可直接作為藥物。由於麥角生物鹼類藥物在臨床套用上占有重要位置 ,加之麥角肽鹼 (ergotpeptidealkaloids ,ergop

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