抗腫瘤天然産物FR901464生物合成研究獲進展
中央政府門戶網站 www.gov.cn 2014-05-20 10:08 來源: 中科院網站
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FR901464是由假單孢菌Pseudomonassp.No.2663産生具有高效抗腫瘤活性的天然産物,對多種腫瘤細胞體外IC50為0.6-3.4nM。研究表明,FR901464及其類似物可以抑制真核細胞中前體mRNA的剪接,進而抑制癌細胞的生長,其良好的生物活性和獨特的作用機制吸引了化學合成、藥物化學及化學生物學等學科廣泛的關注。中國科學院上海有機化學研究所生命有機化學國家重點實驗室唐功利課題組多年來一直致力於FR901464生物合成機制研究。在前期的工作中,已經成功地克隆了其生物合成基因簇,通過體內基因中斷和體外生化實驗相結合,證實了FR901464是由trans-ATPKS-NRPS-HCS雜合酶體系催化並以特殊的甘油單元作為PKS起始單元合成的(J.Am.Chem.Soc.2011,133,2452-2462);隨後通過體外生化研究揭示了一種特殊的Baeyer-Villiger氧化介導的聚酮鏈解離途徑(ACSCatal.2013,3,444−447)。 

在I型聚酮合酶(PKS)或非核糖體聚肽合成酶(NRPS)催化的生物合成途徑中,硫酯水解酶功能域(thioesterase,TE)通常分佈于PKS或者NRPS的末端,鏈延伸完成之後催化聚酮鏈或者聚肽鏈的水解或者進一步的大環化。最近,課題組通過體外生化實驗,首次證實了在FR901464聚酮鏈延伸過程中,位於PKS內部的一個TE功能域行使脫水酶(DH)的功能,催化了順式雙鍵的生成。進一步的實驗證明,位於TE功能域下游的KS可以選擇性將脫水之後的PKS鏈轉移到後續的ACP上,進而進行下一步的鏈延伸(J.Am.Chem.Soc.2014,136,4488-4491)。該結果不僅表明聚酮合酶功能域可能具有全新的功能,同時也揭示了聚酮天然産物中順式雙鍵形成的一種新機制。

責任編輯: 傅義洲
 
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