主要内容：致命性真菌感染的日益普遍，加上对大多数临床批准的抗真菌药物的新出现的耐药性，代表了一个重大的全球健康问题。虽然在开发中只有少量新类别的抗真菌药物，阿莫爽霉素B（AmB）、霉素A1（NysA1）及相关的聚烯烃仍然是抗真菌感染的第一线治疗。聚烯烃是具有广谱抗真菌活性的复杂多酮天然产物。除此之外，AmB是常见于全球南方的寄生病利什曼病的主要治疗方法。尽管聚烯烃在广泛临床使用后大多逃避耐药性，但它们的高毒性和低溶解度仍然是一个问题。这些两亲聚烯烃被认为作为“固醇海绵”发挥作用，从微生物细胞膜中提取麦角甾醇，从而产生抗微生物活性。与人类细胞膜中的胆固醇的类似相互作用被认为是造成聚烯烃毒性的原因。已有较少毒性的阿莫爽霉素的脂质体制剂被开发，但这些生产成本高，限制了在不富裕地区的可得性。开发更有效、更安全和可负担的抗真菌药物仍然是一个重要的未满足需求。图1：聚烯烃及其后PKS修饰酶。确认的修饰步骤用黄色标识，AmB和NysA1包含通过细胞色素P450（AmphN，NysN）将C16-甲基取代基氧化为羧酸基团。这接着是C19糖基化（AmphDI或NysDI），然后是第二个P450（AmphL或NysL）对C8或C10进行羟基化。用于NysA3和Nys1070的第二个C35糖的添加的GT酶尚未被确认。自我霉素生物合成中的建议修饰步骤是相似的，其中C15糖基化和C4羟基化分别由SelDI和SelL进行，但预计由依赖Fe（II）/2-酮戊二酸的酶（SelP）对C12进行羟基化，并且假设SelSV加入4-O-甲基- l-地苷糖。糖基化在调节聚烯烃的活性和溶解度中发挥着关键作用。大多数聚烯烃在AmB和NysA1的C19位置上均有一个菌苷糖，这对生物活性至关重要。已经识别出一些具有多糖单位的聚烯烃，包括自我霉素和最近的曼地米霉素。尽管它们的生物合成基因簇已被测序，但这些途径中的酶尚未被表征。霉素同类物NysA3和Nys1070也被认为具有第二个C35糖，但它们的分离量非常少，阻碍了进一步发展。此外，已经产生了包括额外糖基或改善溶解度和降低毒性的其他基团的半合成聚烯烃衍生物。此外，在AmB、NysA1及大多数其他聚烯烃中的C16-羧酸基团也对聚烯烃的毒性作贡献，并且在C16处具有替代取代基（包括酰胺）的合成衍生物已显示出降低毒性。由于聚烯烃是复杂的分子，它们的合成改造通常需要许多步骤、广泛使用保护基团和有害试剂。例如，最近引入了一种包含修饰糖和C16-酰胺基团的非常有前景的AmB衍生物，其毒性显著降低。然而，这种“肾脏保护型”AmB衍生物的合成需要12个化学步骤，整体产率仅为0.7%，其自身的生产也很困难。在未来提供更多依赖于无毒和/或便宜试剂的更高原子和步骤效率的聚烯烃衍生物生产方法，将是非常可取的。在这里，我们报告了基因组挖掘研究，发现了新的聚烯烃天然产品和途径，包括先前未描述的糖基转移酶（GT）酶。我们证明这些新发现的GT可以用于体内和体外生产聚烯烃衍生物，具有几种不同的糖基。我们还扩展了一个酰胺转移酶的底物和反应范围，以功能化对大多数聚烯烃普遍存在的有害羧酸取代基。添加第二个糖，结合羧酸盐的改造，导致新的聚烯烃衍生物，其抗真菌活性增强、毒性降低和溶解度高于目前在临床上使用的母聚烯烃。我们的酶促方法也比迄今用于生成改进聚烯烃的合成方法更高效、更清洁。