天然产物生物碱吡咯烷酮，近年来由于其作为药物的广泛应用而引起了人们的极大兴趣，而吲哚支架是具有生物活性的天然产物中的一个丰富的基序。
图片来源：ACS Catal.
Physostigame来源于Physostigma venenosum，因其作为乙酰胆碱酯酶（AChE）抑制剂而闻名。其治疗应用包括治疗阿尔茨海默病和青光眼以及逆转抗胆碱能中毒。Physostigamine已由灰黄链霉菌工业化生产，其生物合成基因簇已被鉴定，并对负责对映选择性吲哚C3甲基化的酶PsmD_Sg进行了表征。
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近期，University of Düsseldorf的Jörg Pietruszka课题组在前期工作的基础上，通过X射线晶体学阐明了PsmD_Sg的结构，并基于候选催化残基的诱变提出了作用机制。
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此外，在白链霉菌中鉴定了一个同源基因簇，并表达和鉴定了一种新的PsmD突变体PsmD_Sa。与PsmD_Sg相比，PsmD_Sa在生物物理和生物化学性质方面具有一些优势。
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使用基于HMT的辅因子循环系统在制备规模上进行酶甲基化，证明了其适用于大规模合成。综上，PsmD_Sa在合成各种吡咯烷酮衍生物的生物催化中显示出很高的应用潜力。
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原文标题：Enzymatic C3-Methylation of Indoles Using Methyltransferase PsmD—Crystal Structure, Catalytic Mechanism, and Preparative Applications
ACS Catal. 2022, 12, 14130−14139
原文作者：Diana A. Amariei, Nadiia Pozhydaieva, Benoit David, Pascal Schneider, Thomas Classen, Holger Gohlke, Oliver H. Weiergräber, and Jörg Pietruszka*
