タンデムMSを使用した仮想構造の列挙と評価によるリボソーマに合成された天然産物の構造調査

リボソーム型合成および翻訳後修飾ペプチド（RIPPS）は、生命のすべての領域に見られる天然産物の成長するクラスです。これらの化合物には広大な構造の多様性があり、幅広い生物活性があり、新しい天然物を探索するための肥沃な地面を約束しています。RIPP研究の挑戦的な側面の1つは、建築の複雑さのために構造決定の難しさです。ここでは、タンデム質量分析によるRIPPの自動構造特性評価の方法について説明します。この方法は、複数の質量スペクトルの組み合わせ分析と、生合成遺伝子クラスターと分子量に基づいて予測される仮想構造のコレクションの評価に基づいています。この方法は、ランチペプチド、グリコペプチド、アゾール含有ペプチドを含む複雑なRIPPの構造的特性評価に効果的であることを示しています。この方法を使用して、以前に構造的に特徴付けられていないランチペプチドプロクロロシン1.2の構造を決定し、3つの生合成システムにおける翻訳後修飾の順序を調査しました。

Ribosomally synthesized and posttranslationally modified peptides (RiPPs) are a growing class of natural products that are found in all domains of life. These compounds possess vast structural diversity and have a wide range of biological activities, promising a fertile ground for exploring novel natural products. One challenging aspect of RiPP research is the difficulty of structure determination due to their architectural complexity. We here describe a method for automated structural characterization of RiPPs by tandem mass spectrometry. This method is based on the combined analysis of multiple mass spectra and evaluation of a collection of hypothetical structures predicted based on the biosynthetic gene cluster and molecular weight. We show that this method is effective in structural characterization of complex RiPPs, including lanthipeptides, glycopeptides, and azole-containing peptides. Using this method, we have determined the structure of a previously structurally uncharacterized lanthipeptide, prochlorosin 1.2, and investigated the order of the posttranslational modifications in three biosynthetic systems.