中科院微生物所在抗腫瘤活性分子生物合成研究中取得重要進展

真菌是活性天然產(chǎn)物及藥物的重要來源，其中氨基酸酯類化合物因其結(jié)構(gòu)特殊，活性良好，具有重要應(yīng)用前景。以紫杉醇、達(dá)托霉素、Teixobactin和asperphenamate為代表的天然產(chǎn)物在結(jié)構(gòu)上有特征性的分子內(nèi)或分子間酯鍵，表明有特殊的酶催化其形成，然而其分子遺傳及酶的作用機制尚不清楚。中科院微生物所尹文兵研究團隊在長期從事真菌沉默基因簇的激活及活性天然產(chǎn)物合成途徑異源構(gòu)建的研究，在新的真菌天然產(chǎn)物發(fā)現(xiàn)以及抗腫瘤潛在分子aurovertin的異源表達(dá)已經(jīng)取得了系列重要進展。

該課題以短密青霉中抗腫瘤活性分子asperphenamate為目標(biāo)，通過構(gòu)建真菌遺傳操作體系、同位素標(biāo)記喂養(yǎng)以及合成途徑的異源表達(dá)等技術(shù)手段，闡明了其生物合成途徑及關(guān)鍵酶的作用機制。研究最新發(fā)現(xiàn)：asperphenamate的生物合成是由獨特的非核糖體多肽合酶（NRPS）系統(tǒng)參與，該系統(tǒng)由2個NRPS組成，其中，NRPS1（ApmA）是一個NRPS-like蛋白具有雙模塊含有末端還原結(jié)構(gòu)域（Reductase domain，R），主要負(fù)責(zé)苯甲?；谋奖贝嫉男纬桑琑結(jié)構(gòu)域催化4電子的轉(zhuǎn)移以酸的形式還原到醇，該功能是自然界比較罕見的；NRPS2（ApmB）負(fù)責(zé)分子內(nèi)酯鍵的形成并釋放最終產(chǎn)物，同時，該項研究還首次發(fā)現(xiàn)了ApmB可以活化線性二肽并利用其為底物，延伸了NRPS的功能。此研究為NRPS新功能開發(fā)以及抗腫瘤活性分子的深入研發(fā)奠定了重要基礎(chǔ)。這一研究成果已在期刊Chemical Science上在線發(fā)表。中國科學(xué)院大學(xué)博士研究生李偉和范愛麗（培養(yǎng)單位：中科院微生物研究所）為文章的共同第一作者，尹文兵研究員為文章通訊作者。

該研究項目得到了國家自然科學(xué)基金（項目編號：31470178和81502964）和中國科學(xué)院 “百人計劃”專項經(jīng)費的聯(lián)合資助。

（本刊訊）