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达玛烯二醇-II糖苷化合物合成生物学研究取得进展——合成生物学技术成功应用于天然产物生产的范例

时间:2019-6-26 来源:药物所科研处 阅读:1047次

 

我所国家重点实验室朱平研究团队近期在国际著名期刊《Green Chemistry》上发表题为: “Construction and Optimization of Microbial Cell Factories for the Sustainable Production of Bioactive Dammarenediol-II Glucosides(Green Chem. 2019, 21(12): 3286-3299)(IF=9.405) 的研究论文,介绍他们利用“微生物细胞工厂”高效生物合成具有良好抗肿瘤活性的达玛烯二醇-II糖苷研究成果,该成果被作为杂志封底图片故事予以推介。博士生胡宗风和硕士生顾安頔为共同第一作者,杨金玲研究员和朱平研究员为共同通讯作者。药理室李燕研究员承担了体内外抗肿瘤活性评价工作。

达玛烯二醇-Ⅱ(DM)、原人参二醇和原人参三醇是人参皂苷生物合成的关键中间体,后两者经糖苷化后即产生人参皂苷。但自然界中尚未发现达玛烯二醇-II糖苷。该团队通过大肠杆菌系统表达人参的两个糖基转移酶基因,重组酶能分别糖基化DM生成3β-O-Glc-DM20S-O-Glc-DM。药理实验结果显示,3β-O-Glc-DM20S-O-Glc-DM均具有良好的体内外抗结肠癌活性。之后,在酵母底盘细胞中分别重构和优化3β-O-Glc-DM20S-O-Glc-DM的生物合成途径,经高密度发酵试验, 3β-O-Glc-DM20S-O-Glc-DM的产量分别达到2.4 g/L5.6 g/L附图)。

 

上述研究是将合成生物学技术成功应用于天然产物生产的又一范例,为大量制备达玛烯二醇-Ⅱ糖苷化合物提供了一种绿色环保的新方法,为深入开展两种化合物的创新药物研究与开发奠定了坚实的物质基础。

本研究得到了中国医学科学院医学与健康科技创新工程(2016-I2M-3-012),国家自然科学基金(81673341)和“十三五”重大新药创制科技重大专项(2018ZX09711001-006)资助。

 

原文链接:http://xlink.rsc.org/?DOI=C8GC04066D

 

 

 

 

 

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