科學(xué)家解析青蒿素類過氧橋鍵合成機(jī)制，為合成青蒿素帶來希望

據(jù)科學(xué)網(wǎng)2015年11月3日報道，中國科學(xué)院微生物研究所張立新領(lǐng)銜的973項(xiàng)目課題組從真菌中解析青蒿素類過氧橋鍵的生物合成機(jī)制，為獲取青蒿素提供了一種別樣的思路。研究成果在《自然》雜志在線版發(fā)布。

青蒿素從植物中提取，但產(chǎn)量有限，遠(yuǎn)遠(yuǎn)滿足不了市場的需求，近年來開始轉(zhuǎn)向生物合成技術(shù)，并在轉(zhuǎn)基因酵母中生產(chǎn)出青蒿酸——青蒿素合成的前體。但研究表明，青蒿素的生物活性與過氧橋鍵密不可分，找到過氧橋鍵合酶成為了學(xué)界的努力方向。

項(xiàng)目組大膽猜測，過氧橋鍵合酶可能來源于與黃花蒿共生的真菌中，并試圖從自主構(gòu)建的海洋微生物天然產(chǎn)物庫中發(fā)現(xiàn)這類含有過氧橋鍵的化合物及其相應(yīng)的催化酶。通過與973海外團(tuán)隊成員美國波士頓大學(xué)劉平華教授課題組和德克薩斯大學(xué)奧斯汀分校張燕教授課題組密切合作，從幾株曲霉和靑霉中分離出具有抗感染等多種生物活性的含過氧橋鍵萜類吲哚生物堿化合物震顫真菌毒素，并解析出該化合物中的過氧橋鍵是由一個依賴α-酮戊二酸的單核非血紅素酶FtmOx1催化合成。同時，首次展示了FtmOx1的晶體結(jié)構(gòu)，以及FtmOx1分別與α-酮戊二酸和底物fumitremorgen B的共晶體結(jié)構(gòu)，并通過詳盡的酶學(xué)實(shí)驗(yàn)證實(shí)了FtmOx1的功能。

研究人員認(rèn)為，闡明這一特別的過氧橋鍵的生物合成新機(jī)制，使發(fā)現(xiàn)催化青蒿酸形成青蒿素的過氧橋鍵合酶的探索向前邁進(jìn)了一大步。