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2023年11月8日，斯坦福大学等机构的研究人员在Nature发表题为Plant carbonic anhydrase-like enzymes in neuroactive alkaloid biosynthesis的文章。
植物合成许多生物碱，模仿动物的神经递质。生物碱结构的多样性是通过生成和剪裁独特的碳支架来实现的，然而许多神经活性生物碱属于一类支架，没有生物合成途径或酶催化剂。
通过研究产生神经活性石蒜生物碱的植物中高度协调的组织特异性基因表达，该研究发现了一种意想不到的生物碱生物合成酶:新功能化α -碳酸酐酶(CAHs)。研究人员通过催化立体特异性Mannich-like缩合和随后的双环支架生成，证明了三种cah样(CAL)蛋白在生物合成途径中是必需的，以形成石松生物碱的关键前体。此外，该研究还描述了一系列支架裁剪步骤，这些步骤可产生优化的石杉碱a的乙酰胆碱酯酶抑制活性。研究结果表明，CAH样酶在特化代谢中有更广泛的参与，并证明了连续的支架剪裁如何能够驱动针对神经学蛋白质靶标的效力。
