近日來自中科院上海有機(jī)化學(xué)研究所生命有機(jī)化學(xué)國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室的科研人員在抗腫瘤天然產(chǎn)物生物合成研究中取得重要進(jìn)展，從假單孢菌sp. No. 2663中克隆了抗腫瘤天然產(chǎn)物FR901464的完整生物合成基因簇，并初步闡明FR901464的生物合成途徑。這項(xiàng)研究工作得到國家自然科學(xué)基金委、*、*和上海市科委的資助。
領(lǐng)導(dǎo)這一研究的是*上海有機(jī)化學(xué)研究所研究員唐功利博士。早年畢業(yè)于南開大學(xué)，2003入選中科院“百人計(jì)劃”2004年曾獲得國家杰出青年基金。近年來其主要研究領(lǐng)域集中在天然產(chǎn)物的生物合成研究、抗生素代謝工程與菌種改良以及活性天然產(chǎn)物靶蛋白的篩選等方面。結(jié)構(gòu)復(fù)雜的天然產(chǎn)物歷來是抗腫瘤藥物的重要來源。FR901464是假單孢菌產(chǎn)生的、結(jié)構(gòu)*且具有全新作用機(jī)制（作用于mRNA剪接體系的SF3b復(fù)合物）的高活性抗腫瘤天然產(chǎn)物（對(duì)多種人癌細(xì)胞體外的IC50為0.6-3.4 nM），近年來引起了有機(jī)合成、藥物化學(xué)及化學(xué)生物學(xué)等多方面的關(guān)注。
在這篇文章中，研究人員采用PCR克隆特異的羥基-甲基戊二酰*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(gè)基因，編碼5個(gè)“AT-less”聚酮合成酶（PKS），1個(gè)雜合的聚酮/非核糖體聚肽合成酶（PKS/NRPS），1個(gè)非核糖體聚肽合成酶（NRPS），3個(gè)獨(dú)立的?；D(zhuǎn)移酶（AT），4個(gè)聚酮骨架β-烷基化相關(guān)蛋白，4個(gè)后修飾酶，2個(gè)調(diào)控蛋白。通過體內(nèi)基因敲除和體外生化實(shí)驗(yàn)相結(jié)合，研究人員初步闡明了FR901464*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(chǎn)物生物合成中復(fù)雜多樣的生物合成機(jī)理，為進(jìn)一步發(fā)現(xiàn)新的酶催化反應(yīng)并通過對(duì)其生物合成基因的調(diào)控產(chǎn)生結(jié)構(gòu)類似物創(chuàng)造了條件。
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