Diels-Alder反应在有机合成化学中是得到立体结构C-C键中应用最广泛的一类反应，虽然目前Diels-Alder反应在各种生物合成次生代谢产物（secondary metabolites）的过程中广泛应用，仍然未见单独对催化分子间的Diels-Alderase酶相关反应有效的例子（仅有几例分子内和分子间非特异选择性多功能Diels-Alderase酶被发现）。中国中医科学院黄璐琦、中国医学科学院药物研究所戴均贵、北京大学雷晓光、加州大学洛杉矶分校、北京生命科学研究所、北海道大学、帝京平成大学等报道了黄素腺嘌呤二核苷酸依赖性酶（flavin adenine dinucleotide-dependent enzyme）Morus alba Diels–Alderase（MaDA）。该酶能够以较高的产率和对映选择性的得到异戊烯基黄酮类维生素A（isoprenylated flavonoid chalcomoracin）。密度泛函理论结果和同位素标记实验结果显示，该反应通过协同/异步周环反应过程进行反应。结构对接研究结果显示，MaDA和底物上的二烯、亲双烯体产生相互作用并进行[4+2]成环反应。MaDA展现了对二烯和亲双烯体同时作用，能够对大量天然产物分子有效的进行合成反应。此外，作者通过生物合成探针方法（biosynthetic intermediate probe）用于MaDA的发现过程。
目前有研究鉴定出植物和真菌中的TiCorS和TiCorS两种[4+2]合成酶，和本文中桑属植物（Morus plant）中合成chalcomoracin的过程有区别。TiCors在分子间[4+2]合成中起到作用，EupF在催化了二烯分子的生成。这和MaDA起到的作用有明显区别，MaDA仅仅起到催化分子间[4+2]成环反应的作用，具有特异性的催化活性。并且MaDA的催化效率非常高。反应中二烯的生成通过氧化作用酶（Oxidase）的MAMO得到，通过MaDA对大量不同二烯分子的兼容性，实现了通过化学酶合成方法得到大量天然产物。作者认为通过BIP方法（biosynthetic intermediate probe ）能有效的提高发现植物中的未知生物酶的速度。
参考文献
Lei Gao, Cong Su, Xiaoxia Du, Ruishan Wang, Shuming Chen, Yu Zhou, Chengwei Liu, Xiaojing Liu, Runze Tian, Liyun Zhang, Kebo Xie, She Chen, Qianqian Guo, Lanping Guo, Yoshio Hano, Manabu Shimazaki, Atsushi Minami, Hideaki Oikawa, Niu Huang, K. N. Houk, Luqi Huang*, Jungui Dai* & Xiaoguang Lei*
FAD-dependent enzyme-catalysed intermolecular [4+2] cycloaddition in natural product biosynthesis，Nature Chem 2020
DOI：10.1038/s41557-020-0467-7
https://www.nature.com/articles/s41557-020-0467-7
