FR901464是一种具有良好抗肿瘤活性的天然产物,可由聚酮合成酶和非核糖体肽合成酶(PKS/NRPS)杂合体系催化形成。在FR901464分子结构中包含有两个四氢吡喃环(A环和B环),根据生物信息学分析推测A环可能是由吡喃合成酶(FR9F-PSA)或者是FR9Q催化迈克尔加成反应形成,B环的生物合成可能是由FR9I-PSB催化形成。为研究FR901464分子中A环生物合成机制,首先合成了模拟底物Ⅰ,但是并没有检测到酶的活性。在此基础上还化学合成了一种与环化酶底物结构较接近的化合物Ⅳ作为模拟底物。通过高效液相色谱(HPLC)和液质联用仪(LC-MS)检测发现模拟底物Ⅳ是四种非对映异构体的混合物。以该混合物作为底物测试FR9F-PSA和FR9Q的生物活性,结果显示只有FR9F-PSA能够识别四种非对映异构体中的一个,将其转化为对应的环化形式。通过NOESY对该环化产物的构型进行了分析,发现其与先前报道的FR901464分子A环上相应位置的构型一致,从而证实了FR901464中的A环是通过FR9F-PSA催化形成的并表现出了严格的底物立体选择性。本文还对FR9F-PSA进行了点突变实验研究,发现H34A基本上消除酶的催化活性,说明His-34是FR9F-PSA发挥环化酶作用必不可少的一个活性位点,该组氨酸残基可能作为质子受体从羟基上拔掉一个质子,引发迈克尔加成反应。利用研究A环生物合成机制过程中所用到的底物对FR9I-PSB进行体外活性测试,都没有检测到环化反应的发生,表明催化B环形成的酶对底物的选择性也很高。上述结果表明在FR901464生物合成过程中,A环的形成是由PR9F-PSA催化完成的,且该酶具有严格的底物立体选择性,且催化B环形成的酶FR9I-PSB可能同样具有严格的底物选择性。