Sordarin是一类真菌二萜糖苷类产物，通过抑制延伸因子EF2显示出强大的抗真菌生物活性。鉴于sordarin的成药潜力，多个课题组对其开展全合成研究，然而，由于sordarin结构的复杂性，全合成的步骤长，总收率低。Sordarin在自然界中的形成是高效和简洁的，其生物合成路径被推测。然而，详细的生物合成步骤，尤其是基因簇中的P450酶如何催化5/8/5环二萜框架以生成双烯体和亲双烯体以进行随后的Diels-Alder（D-A）反应，并且D-A反应（如果确实存在）是否是酶促的仍不清楚。

近日，南京大学的戈惠明团队报道了从cycloaraneosene到sordarin完整的生物合成途径。阐述了5/8/5环二萜骨架到sordaricin骨架的过程，其中，SdnG被鉴定为一类新的D-A酶，该酶能够加速催化D-A反应构建重排后的sordaricin骨架，并通过SdnG的X射线晶体结构分析揭示了其可能的反应机理。

首先，通过生物信息学分析生物合成基因簇，利用体内基因敲除和中间体结构分离鉴定推测各个基因的功能。随后利用生物转化和异源表达实验证明了4个P450氧化酶SdnB、SdnE、SdnF、SdnH在重排过程中的功能，SdnB先负责连续羟基化形成临二醇结构7，并在后续中二次氧化开环形成双醛基12；SdnH负责去饱和形成环戊二烯结构10；SdnF负责将C9醛转化为羧酸基团，加速IMDA生成11；SdnE负责催化C18羟基化形成sordaricin。

然后，通过体外酶学实验鉴定了一个新的D-A酶SdnG。羧基醛基产物19虽然可以自发的发生D-A反应，但是比较缓慢，SdnG可以将其快速完全转化成降冰片烯产物11，其催化动力学常数为Km = 17.71 ± 2.7 μM和kcat = 101.7 ± 3.5 min-1。随后在酿酒酵母中重构sordaricin的生物合成路径，实现了sordaricin (2)的生成，为sordaricin (2)的产生构建了异源表达平台。

通过蛋白晶体结构、分子对接以及点突变实验推测了D-A酶SdnG的催化机制。SdnG属于SnoaL_ 2家族，是一种聚酮环化酶，其晶体三维结构与NgnD类似，但是活性口袋位置相反。化合物11与SdnG晶体分子对接结果显示，化合物11主要被一些疏水残基包围，其中羧基部分与K127和H72通过盐桥相互作用，同时与S91通过氢键相互作用，而醛基通过氢键被R129和Y41锁定，并利用点突变实验证明了这个推测。

总之，通过基因敲除、中间体结构分离鉴定、生物转化、异源表达以及体外酶学实验完整的阐述了sordarin的生物合成过程，证明了4个P450氧化酶SdnB、SdnE、SdnF、SdnH在重排过程中的功能，鉴定了一个新颖Diels-Alder酶SdnG，负责催化降冰片烯骨架的生成，进一步扩展了自然界中周环酶的种类。此外，在酵母中重建了sordarcidin生物合成途径，为这种有前途的抗真菌剂的进一步供应和组合生物合成奠定了基础。