Angew Chem Int Ed Engl：微生物所等在药用真菌二萜环化酶研究中拿下进展

二萜氟化是一类为广泛产自在植物、变形虫、生物体和海洋生物里的天然氟化，骨架丰富多样并且多不具备极好的类似物，包括临床上使用化疗癌症的抑制剂紫杉醇（Taxol）；化疗高血压系统疾病的罗汉松内酯、苯（Tanshinone）以及抗击炎镇静剂的pseudopterosin A等。由于二萜氟化关键的医用价值，负责管理其生物合成的二萜环化激酶的科学研究近年来引起了极大的关注。雄鸟苯基二萜是一类主要由担子菌（Cyathus， Hericium， Sarcodon， etc.）消除的天然产物，不具备罕见的特征性的5/6/7三环骨架和多样的类似物，包括抗击菌、抗击、促进神经生长因子生长等。其里的erinacine A对老年痴呆的三维大鼠不具备化疗作用，有望核心技术开发成为化疗老年痴呆的抑制剂。该类氟化药理学以外合成本线复杂，难以应用领域。合成生物学的发展为雄鸟苯基二萜的大规模制备提供了必要性，但在世界上负责管理该类氟化生物合成的基因序列和激酶仍然不清楚。里国科学院生物体科学研究所刘宏伟科学研究所从猴头菇、雄鸟菌属变形虫里推测了20个不具备抗击活性的雄鸟苯基二萜上新氟化（Fitoterapia， 2013， 76， 45； Food Chem.， 2014， 152， 169； J. Biol. Chem.， 2015， 290， 23563；Eur. J. Med. Chem.， 2016， 111， 183）。为便于开展雄鸟苯基二萜的生物合成机制科学研究，该科学研究所与里国医学科学院药用植物科学研究所科学研究中心郭顺星团队合作首次测定了猴头菇的以外基因序列组。在此一上新，通过激酶质组学、代谢产物谱以及定量PCR核心技术在猴头菇（Hericium erinaceum）和隆纹黑蛋巢（Cyathus striatus）里确定了负责管理雄鸟苯基二萜生物合成的基因序列簇；通过以外基因序列合成、生物性表达及激酶结构上科学研究首次断定了雄鸟苯基二萜环化激酶EriG；以雄鸟苯基二萜环化激酶EriG基因序列序列为参考资料，通过基因序列组大数据挖掘，推测EriG的词源激酶为广泛产自在海洋生物体、链霉菌、粘生物体、藻类和变形虫等多个单型里，进一步的激酶质组学分析表明EriG及其词源激酶属于UbiA隐戊烯基转移激酶核蛋白里的以外上新成员，代表了一类以外上新的二萜环化激酶；利用合成生物学分析方法从担子菌和生物体里断定了该家族7个二萜环化激酶的功能并推测了一个上新骨架二萜氟化。科学研究所的工作消除了即使如此困扰人们的雄鸟苯基二萜环化激酶的断定难题，推展了人们对于UbiA隐戊烯基转移激酶核蛋白激酶隐种功能的认识和理解，丰富了二萜环化激酶的并不一定，同时为雄鸟苯基二萜的生物制备奠定了关键理论基本。以上科学成果以Discovery and Characterization of a New Family of Diterpene Cyclases in Bacteria and Fungi 为题网络刊出在《德国应用领域药理学》 杂志(Angew. Chem. Int. Ed. 2017，DOI： 10.1002/anie.201700565)。生物体所助理科学研究中心杨彦龙是该论文的第一译者。该科学研究工作得到了陶勇、温廷益和尹文兵科学研究所的支持者和帮助。该工作得到国家自然科学基金（81673334；21472233；）、“973”项目（2014CB138304）和里科院战略目标生物资源服务网络计划（ZSTH-016）的捐助。类似出处：Dr. Yan-long Yang，Shasha Zhang，Ke Ma，et al.Discovery and Characterization of a New Family of Diterpene Cyclases in Bacteria and Fungi.Angew Chem Int Ed Engl. 2017 Apr 18