? ? ? ?上海交通大學(xué)徐岷涓研究小組實(shí)現(xiàn)了多種苯并吡喃類化合物在微生物細(xì)胞工廠中的生物合成,研究成果《Constructing Microbial Hosts for the Production of Benzoheterocyclic Derivatives》于近期正式刊發(fā)在美國(guó)化學(xué)會(huì)旗下合成生物學(xué)領(lǐng)域知名期刊《ACS Synthetic Biology》上。
? ? ? ?植物來(lái)源的天然產(chǎn)物在藥物研究中占有舉足輕重的作用,但存在天然藥源質(zhì)量難以控制,植物種植周期長(zhǎng)、受環(huán)境地域影響大等問(wèn)題。利用微生物細(xì)胞來(lái)合成植物來(lái)源的天然產(chǎn)物,具有工業(yè)化生產(chǎn)的綜合優(yōu)勢(shì),已成為藥物生物技術(shù)領(lǐng)域中國(guó)際關(guān)注的熱點(diǎn)。
? ? ? ?3-羥基色原烷醇和香豆素類化合物生物活性顯著、結(jié)構(gòu)變化多樣,是多種傳統(tǒng)中藥的有效成分,并且都具有苯并吡喃的結(jié)構(gòu)單元。然而長(zhǎng)期以來(lái),植物中負(fù)責(zé)合成吡喃環(huán)的相關(guān)酶尚未被發(fā)現(xiàn)。在微生物中,利用異戊烯基轉(zhuǎn)移酶、單加氧酶和環(huán)合酶催化反應(yīng),可實(shí)現(xiàn)苯并吡喃結(jié)構(gòu)單元的生物合成。針對(duì)角型和線型吡喃香豆素與3-羥基色原烷醇共有苯并吡喃結(jié)構(gòu)單元的特點(diǎn),我們?cè)谖⑸镏兄貥?gòu)了線型和角型吡喃香豆素類化合物的生物合成途徑。利用微生物來(lái)源關(guān)鍵酶的底物寬泛性,通過(guò)飼喂非天然底物改變母核的取代方式,可獲得多種3-羥基色原烷醇、4-羥喹啉以及線型吡喃香豆素(decursinol)和角型吡喃香豆素(lomatin)。
? ? ? ?上海交通大學(xué)系統(tǒng)生物醫(yī)學(xué)研究院為第一署名單位/通訊單位。該工作得到了國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃“合成生物學(xué)”重點(diǎn)專項(xiàng)的支持(2018YFA0901900)以及青島海洋科學(xué)與技術(shù)國(guó)家實(shí)驗(yàn)室海洋藥物與生物制品功能實(shí)驗(yàn)室開(kāi)放基金項(xiàng)目(LMDBKF-2019-02)支持。
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文章鏈接: https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acssynbio.9b00405
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稿件來(lái)源:徐岷涓
圖文編輯:王華瑤
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