上海有機所抗腫瘤天然產物生物合成研究獲重要進展

生物合成過程圖

　　結構復雜的天然產物歷來是抗腫瘤藥物的重要來源。FR901464是假單孢菌產生的、結構獨特且具有全新作用機制（作用于mRNA剪接體系的SF3b復合物）的高活性抗腫瘤天然產物（對多種人癌細胞體外的IC50為0.6-3.4 nM），近年來引起了有機合成、藥物化學及化學生物學等多方面的關注。

　　中科院上海有機化學研究所生命有機化學國家重點實驗室的科研人員經過三年多的努力，采用PCR克隆特異的羥基-甲基戊二酰輔酶A合成酶(HCS)基因的方法，從假單孢菌sp. No. 2663中克隆了完整的FR901464生物合成基因簇。該基因簇包含20個基因，編碼5個“AT-less”聚酮合成酶(PKS)，1個雜合的聚酮/非核糖體聚肽合成酶(PKS/NRPS)，1個非核糖體聚肽合成酶(NRPS)，3個獨立的酰基轉移酶(AT)，4個聚酮骨架β-烷基化相關蛋白，4個后修飾酶，2個調控蛋白。

　　通過體內基因敲除和體外生化實驗相結合，研究人員初步闡明了FR901464獨特的生物合成途徑：采用高度雜合的“AT-less”PKS-NRPS-HCS三元體系，以甘油作為PKS的起始單元、Baeyer-Villiger氧化解離聚酮鏈。

　　該研究揭示了自然界聚酮天然產物生物合成中復雜多樣的生物合成機理，為進一步發現新的酶催化反應并通過對其生物合成基因的調控產生結構類似物創造了條件。

　　該研究工作得到國家自然科學基金委、科技部、中國科學院和上海市科委的資助，部分研究結果發表于J. Am. Chem. Soc. （2011, 133, 2452-2462）。