近日,武漢大學(xué)藥學(xué)院鄧子新院士團隊陳文青教授課題組在國際知名綜述期刊《Biotechnology Advances》(IF=10.744)上在線發(fā)表了題為“Harnessing synthetic biology-based strategies for engineered biosynthesis of nucleoside natural products in actinobacteria”的論文,系統(tǒng)綜述了近十年來,合成生物學(xué)策略在核苷類抗生素產(chǎn)量提高與結(jié)構(gòu)多樣性拓展方面的研究進展,陳文青教授和鄧子新院士為該論文的共同通訊作者,博士生龔蓉、于樂為該論文的共同第一作者。
眾所周知,當(dāng)前愈發(fā)嚴峻的抗生素耐藥性對全球健康構(gòu)成了巨大威脅,因此加快天然產(chǎn)物來源藥物的創(chuàng)新與改造比以往任何時候顯得更為迫切。核苷類抗生素是一類具有抗細菌、抗真菌、抗病毒、免疫抑制、抗腫瘤等多種生物活性的獨特天然產(chǎn)物。長期以來,較低的產(chǎn)量與有限的結(jié)構(gòu)多樣性是影響核苷類抗生素產(chǎn)業(yè)化的主要瓶頸,也進一步阻礙了其在人類大健康產(chǎn)業(yè)中的應(yīng)用。近年來,由于基因組測序技術(shù)和生物技術(shù)的不斷革新與發(fā)展,數(shù)以千計的核苷類抗生素產(chǎn)生菌基因組被相繼報道,這為核苷類抗生素產(chǎn)量的理性化提高與化學(xué)結(jié)構(gòu)的定向改造奠定了堅實的理論基礎(chǔ)。
該論文從前體喂養(yǎng)、轉(zhuǎn)錄水平及核糖體工程等多個維度,總結(jié)了合成生物學(xué)策略在核苷類藥物產(chǎn)量理性化提高方面的系統(tǒng)應(yīng)用;與此同時,該論文著重綜述了近年來合成生物學(xué)在設(shè)計與構(gòu)建新型天然核苷類藥物、拓展天然核苷抗生素化學(xué)多樣性方面的成功應(yīng)用,并從嘌呤和嘧啶核苷兩個層面分別描繪了核苷類抗生素豐富的新型化合物庫??梢灶A(yù)見,隨著CRISPR/Cas系統(tǒng)、多重位點特異性基因組工程等新型技術(shù)的不斷問世與革新,今后新型核苷類天然藥物的快速發(fā)現(xiàn)、產(chǎn)量提高以及定向改造將會以更加人工智能的方式實現(xiàn)。
武漢大學(xué)鄧子新院士團隊長期致力于重要微生物藥物的代謝工程和合成生物學(xué)研究。 該團隊在微生物藥物生物合成及合成生物學(xué)研究領(lǐng)域獲得多項具有顯示度的突破性研究成果,已成為該領(lǐng)域具有國際影響力的生力軍。陳文青課題組聚焦于重要核苷類抗生素的生物合成與合成生物學(xué)研究,近年來,在重要類別微生物藥物基因(簇)資源的發(fā)掘、酶學(xué)機理的闡明、重要抗生素工業(yè)菌株的代謝工程改造以及新型雜合核苷類藥物的合成生物學(xué)研究方面展開了較為系統(tǒng)的研究;相關(guān)成果發(fā)表在Protein & Cell、Chemical Science、Cell Chemical Biology、iScience及Metabolic Engineering等雜志上。
文章鏈接:https://doi.org/10.1016/j.biotechadv.2020.107673
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