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中心新闻

我中心在药用植物内生真菌次生代谢产物Atlantinone B生物合成机制方面取得进展

  药用植物内生菌与宿主植物的生长、发育密切相关,在体外发酵培养时能够产生大量结构新颖多样的活性代谢产物,是创新药物发现的天然宝藏。对药用植物内生菌进行系统研究,有利于药用植物资源的合理、充分利用。我中心前期从珍稀药用植物蛇足石杉( Huperzia serrata )内生真菌中分离鉴定出一系列结构新颖、活性显著的代谢产物。在此基础上,中心团队与日本东京大学Ikuro Abe教授合作,结合基因组测序,首次从蛇足石杉的一株内生真菌 Penicillium chrysogenum  MT-40中发现了负责合成具有独特内酯环结构杂萜类成分atlantinone B的生物合成基因簇 atl ,在米曲霉( Aspergillus oryzae  NSAR1)中重构了atlantinone B的生物合成途径,并鉴定了 atl 基因簇中各基因编码蛋白的催化功能。其中,细胞色素P450氧化酶AtlD可以催化atlantinone B的生物合成前体antrastin E 的C-23位甲基发生连续氧化形成醇、醛、酸,然后与C-3位羟基形成独特的内酯环结构,并且AtlD还可以立体选择性的催化atlantinone B的16 β -OH的形成;杂萜环合酶AtlC具有非常新颖独特的催化功能,可直接利用非甲基化前体DMOA生成3个结构新颖的双环杂萜,改写了DMOA型杂萜环合酶必须以DMOA甲酯为底物的观点。上述结果为利用合成生物学手段组合合成结构多样的活性杂萜类分子奠定基础。

  相关研究结果以“A Multifunctional Cytochrome P450 and a Meroterpenoid Cyclase in the Biosynthesis of Fungal Meroterpenoid Atlantinone B”为题在线发表于自然指数期刊 Organic Letters (https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acs.orglett.2c00684)。中心2018级博士研究生齐博文为论文第一作者,李军、史社坡研究员和日本东京大学Ikuro Abe教授为论文通讯作者。研究得到了国家自然科学基金面上项目(81903495、81573312)的经费支持。

  

发布日期:2022-03-31