冠菌素（Coronatine）和相关的细菌植物毒素是茉莉酰-L-异亮氨酸(JA-Ile)的类似物，它介导重要的生理植物信号通路。类冠菌素的植物毒素破坏了这些基本途径，在开发更安全、更具选择性的除草剂方面具有潜力。虽然之前已经对冠菌素的生物合成进行了研究，但催化冠菌酸与氨基酸关键偶联的酶的性质仍然未知。有鉴于此，英国曼彻斯特大学的Jason Micklefield等研究人员，实现了酰胺合成连接酶的发现、表征和工程化。
本文要点
1）研究人员描述了一个酶家族，冠菌酸连接酶(CfaLs)，并解析了它们的结构。
2）研究人员发现CfaL也可以产生JA-Ile，尽管与负责在植物中连接JA和L-Ile的Jar1酶的相似性较低。这表明Jar1和CfaL可独立进化以催化相似的反应——Jar1产生植物发育必不可少的化合物同时细菌连接酶产生对植物有毒的类似物。
3）研究人员进一步证明了如何使用CfaL酶来合成各种酰胺，从而消除了对保护基的需求。实现了高选择性的外消旋给体或受体底物的动力学拆分，提供了同手性产物。
4）研究人员还利用基于结构的诱变来工程化优化的CfaL变体。
本文研究表明，CfaLs可以提供广泛的酰胺农药、医药和其他应用。
参考文献：
Michael Winn, et al. Discovery, characterization and engineering of ligases for amide synthesis. Nature, 2021.
DOI：10.1038/s41586-021-03447-w
https://www.nature.com/articles/s41586-021-03447-w
