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韧革菌素Vibralactone的生物合成途径解析

已有 5461 次阅读 2013-2-28 12:14 |个人分类:生物合成|系统分类:论文交流| 生物, 合成

中国科学院昆明植物研究所植物化学与西部植物资源持续利用国家重点实验室在活性天然物质产生的分子机理研究领域取得重要研究进展,曾英课题组和刘吉开课题组共同完成的“Elucidating the Biosynthetic Pathway for Vibralactone, a Novel Pancreatic Lipase Inhibitor with a Fused Bicyclic β-Lactone” 研究论文于今年2月发表在Angewandte Chemie International Edition 2013, 52: 2298–2302,论文作者:赵沛基,杨彦龙,杜良成,刘吉开,曾英(http://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/anie.201208182/abstract)。

Vibralactone是刘吉开课题组从高等真菌褐盖韧革菌Boreostereum vibrans中发现的具有很强的胰脂肪酶抑制剂活性的小分子,其罕见的4/5融合双环内酯骨架在真菌体内如何形成,始终是一个谜。

课题组运用13C同位素标记谱(isotopologue profiling)、定量核磁共振以及代谢谱技术,结合酶化学与基因表达实验证据,揭示Vibralactone的双环内酯骨架既不是聚酮也不是倍半萜来源,而是由莽草酸和苯丙氨酸途径的芳环衍生而来,直接前体很可能是对羟基苯甲酸。芳环的单加氧扩环以及中间体七元环的分子内环化,可以说是这条途径上最引人入胜的酶反应,其中很可能蕴含不同寻常的酶催化机理。同时,该研究还表明vibPT参与Vibralactone的生物合成,这也是担子菌第一个鉴定功能的芳环异戊烯基转移酶(aromatic prenyltransferase)基因。    

Vibralactone出乎意料的生物合成途径,再次显示了真菌非凡的创造力。以上研究发现,不仅为进一步阐明Vibralactone生物合成的分子机理打下基础,也为天然产物的生物合成研究开辟了新的视野。本研究得到国家自然科学基金(31170061)以及973项目(2009CB522300, 2013CB127500)的资助和本所仪器分析测试中心的技术支持。



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