衣霉素（Tunicamycin；CAS 11089-65-9）

衣霉素是什么？

衣霉素是一种同源核苷抗生素的混合物，可抑制UDP-HexNAc：polyprenol-P HexNAc-1-P酶家族。在真核生物中，这包括GlcNAc磷酸转移酶（GPT），它在糖蛋白合成的第一步中催化N-乙酰氨基葡萄糖-1-磷酸从UDP-N-乙酰氨基糖转移到磷酸多利考。衣霉素阻断N-连接糖基化（N-glycans），并用衣霉素处理培养的人类细胞，导致细胞周期阻滞在G1期。它被用作生物学中的实验工具，例如诱导未折叠的蛋白质反应。衣霉素由几种细菌产生，包括克拉维链霉菌和溶周链霉菌。

由于脂肪酸侧链共轭物的可变性，衣霉素同系物具有不同的分子量。

衣霉素生物合成

对黄链霉菌中衣霉素的生物合成进行了研究，并对拟议的生物合成途径进行了表征。细菌利用tun基因簇（TunA-N）中的酶来制造衣霉素。

TunA使用起始单元尿苷二磷酸-N-乙酰基葡萄糖胺（UDP-GlcNAc），并催化6'羟基脱水。首先，金枪鱼中的一个Tyr残基从4'羟基中提取一个质子，在该位置形成一个酮。随后，NAD+从4'碳中提取氢化物，形成NADH。酮通过Tyr残基和附近的Thr残基的氢键稳定。然后，谷氨酸残基从5'碳中提取出一个质子，将电子向上推，在5'碳和6'碳之间形成双键。附近的半胱氨酸以水的形式离开时，会向羟基贡献一个质子。NADH向4'碳提供氢化物，在该位置重整氢氧化物并形成UDP-6'-脱氧-5-6-烯-GlcNAc。然后，TunF催化中间体异构化为UDP-6'-脱氧-5-6-ene-GalNAc，将4'羟基从赤道位置变为轴向位置。

衣霉素的另一个起始单元是尿苷，它是由三磷酸尿苷（UTP）生产的。TunN是一种核苷酸二磷酸酶，催化从UTP中去除焦磷酸形成尿苷一磷酸。最后一个磷酸盐被假定的单磷酸酶TungG去除。

一旦生成尿苷和UDP-6'-脱氧-5-6-ene-GalNAc，TunB将在UDP-6'-脱氧5-6-ene-GalNAc的6'碳处催化它们的连接。TunB使用S-腺苷甲基硫氨酸（SAM）在尿嘧啶核糖的5'碳上形成一个自由基。TunM被认为利用尿苷自由基的电子和UDP-6'-脱氧-5-6-ene-GalNAc双键的一个电子，催化尿苷的5'碳和UDP-6’-脱氧5-6-ene-GalNAc的6'碳之间形成新的键。UDP-6'-脱氧-5-6-ene-GalNAc上的自由基随后通过从SAM中提取氢来猝灭。得到的分子是UDP-N-乙酰基-单胺类。TunH随后催化UDP-N-乙酰基-单胺类的UDP水解。引入另一种UDP-GlcNAc分子，随后在TunD的催化下形成β-1,1糖苷键。生成的分子通过TunE脱乙酰。TunL和脂肪酰基ACP连接酶用于将代谢脂肪酸加载到酰基载体蛋白TunK上。TunC然后将脂肪酸附着到游离胺上，生成衣霉素。