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日本东京大学 Ikuro Abe 和 Takayoshi Awakawa 共同合作取得重要进展，他们发现 β-NAD （β-Nicotinamide adenine dinucleotide）作为天然产物生物合成中的一个构件，相关论文于2021年12月8日在线发表在《自然》杂志上。

在这里，研究人员报道了 β-NAD 在次级代谢产物生物合成途径中的功能，其中烟酰胺二核苷酸框架被大量修饰，并作为一类新的天然产物组装的构建块。所发现途径的守门酶 （SbzP） 催化 β-NAD 和 s-腺苷甲硫氨酸之间的磷酸吡哆醛依赖性 [3+2]-环化反应，生成6-氮杂四氢茚（ 6-azatetrahydroindane）支架。这个新的 β-NAD-tailoring 酶家族的成员广泛分布在细菌界并且被编码在不同的生物合成基因簇中。这项工作的结果为发现和开发 β-NAD 衍生的天然产物奠定了基础。

据介绍，β-烟酰胺腺嘌呤二核苷酸（β-NAD）是所有生物的关键代谢物，在新陈代谢的分解代谢臂中充当可扩散的电子受体和载体。此外，β-NAD还参与多种表观遗传学、免疫学和应激相关过程，在此过程中，β-NAD可以作为ADP-核糖基供体用于蛋白质和 DNA 的修饰或细胞信号分子的生成。

附：英文原文

Title: β-NAD as a building block in natural product biosynthesis

Author: Barra, Lena, Awakawa, Takayoshi, Shirai, Kohei, Hu, Zhijuan, Bashiri, Ghader, Abe, Ikuro

Issue&Volume: 2021-12-08

Abstract: β-Nicotinamide adenine dinucleotide (β-NAD) is a pivotal metabolite for all living organisms and functions as a diffusible electron acceptor and carrier in the catabolic arms of metabolism1,2. Furthermore, β-NAD is involved in diverse epigenetic, immunological and stress-associated processes, where it is known to be sacrificially utilized as an ADP-ribosyl donor for protein and DNA modifications, or the generation of cell-signalling molecules3,4. Here we report the function of β-NAD in secondary metabolite biosynthetic pathways, in which the nicotinamide dinucleotide framework is heavily decorated and serves as a building block for the assembly of a novel class of natural products. The gatekeeping enzyme of the discovered pathway (SbzP) catalyses a pyridoxal phosphate-dependent [3+2]-annulation reaction between β-NAD and S-adenosylmethionine, generating a 6-azatetrahydroindane scaffold. Members of this novel family of β-NAD-tailoring enzymes are widely distributed in the bacterial kingdom and are encoded in diverse biosynthetic gene clusters. The findings of this work set the stage for the discovery and exploitation of β-NAD-derived natural products.

DOI: 10.1038/s41586-021-04214-7

Source: https://www.nature.com/articles/s41586-021-04214-7

Nature：《自然》，创刊于1869年。隶属于施普林格·自然出版集团，最新IF：69.504
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