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[转载]《自然通讯》载文:千金藤素及其代谢产物具有广谱抗冠状病毒能力

已有 1089 次阅读 2024-3-5 09:54 |个人分类:思考中医|系统分类:科研笔记|文章来源:转载

资料来源:中国中医药报2024-02-23 17:33;本报记者 张霄

图片近日,成都中医药大学陈士林院士团队、北京化工大学童贻刚团队及合作者采用本草基因组学的研究方法,通过基因组的高质量组装、药用天然产物的生物合成途径推测、广谱抗冠状病毒活性解析等研究手段,系统揭示了千金藤素天然生物合成途径中系列代谢产物的广谱抗冠状病毒活性,为加速抗冠状病毒药物开发提供了坚实基础。该研究在国际期刊《自然通讯》(Nature Communications)上发表。

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自2020年3月北京化工大学童贻刚团队首次发现千金藤素具有抗新冠病毒活性以来,千金藤素等苄基异喹啉生物碱的抗冠状病毒机制解析、千金藤属植物的全基因组高质量组装、苄基异喹啉生物碱在千金藤属植物中的生物合成途径解析一直受到广泛关注。

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云南地不容(左)和地不容(右)的块茎照片

千金藤素在地不容、金线吊乌龟及云南地不容等千金藤属植物的块根中含量较高。此次研究采集千金藤属十余个物种的样本,并挑选了千金藤、云南地不容及金线钓乌龟三个物种进行全基因组测序及组装。通过多种测序手段,成功获得三个物种的高质量基因组,其中千金藤的组装结果中所有的端粒均被解析,且全基因组只剩一个空缺,非常接近完整的端到端组装结果。

基于此高质量基因组组装结果,研究者通过代谢组学手段确定了一系列千金藤素上下游代谢产物,并据此推测千金藤素潜在的生物合成途径。通过对其生物合成途径中23种化合物抗广西穿山甲冠状病毒、新冠病毒样颗粒、新冠病毒假病毒以及新冠病毒活病毒等活性评估,发现8种双苄基异喹啉抗新冠病毒活性显著。研究者进一步分析这8种化合物的广谱抗冠状病毒活性,发现其对非典病毒假病毒、中东呼吸综合征病毒假病毒、猪流行性腹泻病毒和猪急性腹泻综合症冠状病毒均表现出强烈的抑制活性。

该研究通过整合基因组、代谢组等组学研究手段与抗冠状病毒活性研究,系统地揭示了千金藤素及其代谢产物的广谱抗冠状病毒能力。该研究中获得的千金藤属植物高质量基因组及代谢组也为千金藤素等苄基异喹啉生物碱今后的生物智造提供了科学基础,为未来可能出现的冠状病毒疫情提供了潜在的治疗药物。

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千金藤属三个物种基因组的高质量组装结果

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系列千金藤素结构类似物的抗新冠病毒活性

该研究由成都中医药大学、北京化工大学、东北林业大学、中国医学科学院实验动物研究所/药用植物研究所等机构合作完成,成都中医药大学陈士林院士、宋驰教授,北京化工大学教授童贻刚、范华昊为本研究的共同通讯作者。成都中医药大学副教授冷梁等为该文章共同第一作者。



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