科學(xué)家解析青蒿素類過(guò)氧橋鍵合成機(jī)制，為合成青蒿素帶來(lái)希望

據(jù)科學(xué)網(wǎng)2015年11月3日?qǐng)?bào)道，中國(guó)科學(xué)院微生物研究所張立新領(lǐng)銜的973項(xiàng)目課題組從真菌中解析青蒿素類過(guò)氧橋鍵的生物合成機(jī)制，為獲取青蒿素提供了一種別樣的思路。研究成果在《自然》雜志在線版發(fā)布。

青蒿素從植物中提取，但產(chǎn)量有限，遠(yuǎn)遠(yuǎn)滿足不了市場(chǎng)的需求，近年來(lái)開(kāi)始轉(zhuǎn)向生物合成技術(shù)，并在轉(zhuǎn)基因酵母中生產(chǎn)出青蒿酸——青蒿素合成的前體。但研究表明，青蒿素的生物活性與過(guò)氧橋鍵密不可分，找到過(guò)氧橋鍵合酶成為了學(xué)界的努力方向。

項(xiàng)目組大膽猜測(cè)，過(guò)氧橋鍵合酶可能來(lái)源于與黃花蒿共生的真菌中，并試圖從自主構(gòu)建的海洋微生物天然產(chǎn)物庫(kù)中發(fā)現(xiàn)這類含有過(guò)氧橋鍵的化合物及其相應(yīng)的催化酶。通過(guò)與973海外團(tuán)隊(duì)成員美國(guó)波士頓大學(xué)劉平華教授課題組和德克薩斯大學(xué)奧斯汀分校張燕教授課題組密切合作，從幾株曲霉和靑霉中分離出具有抗感染等多種生物活性的含過(guò)氧橋鍵萜類吲哚生物堿化合物震顫真菌毒素，并解析出該化合物中的過(guò)氧橋鍵是由一個(gè)依賴α-酮戊二酸的單核非血紅素酶FtmOx1催化合成。同時(shí)，首次展示了FtmOx1的晶體結(jié)構(gòu)，以及FtmOx1分別與α-酮戊二酸和底物fumitremorgen B的共晶體結(jié)構(gòu)，并通過(guò)詳盡的酶學(xué)實(shí)驗(yàn)證實(shí)了FtmOx1的功能。

研究人員認(rèn)為，闡明這一特別的過(guò)氧橋鍵的生物合成新機(jī)制，使發(fā)現(xiàn)催化青蒿酸形成青蒿素的過(guò)氧橋鍵合酶的探索向前邁進(jìn)了一大步。