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我国实现抗生素中硫代羧酸药效团生物合成

来源:科技日报 作者:俞慧友 王建湘 编辑:曾映雪 2018-06-22 08:50:04
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  科技日报长沙6月20日电(记者 俞慧友 通讯员 王建湘)自然界中,有一类极为重要的有机酸羧。羧酸中的羧基,是药物分子中较常见的药效团。不过,羧酸中的“硫代羧酸”药效团,其自然界中的存在、生物合成及合成机制,尚不清楚。日前,中南大学段燕文教授团队,与美国斯克里普斯研究所沈奔教授团队合作的一项研究,发现了自然界中广泛存在、却被忽视的硫代羧酸生物合成机制,为该新药效团的药物设计应用提供了新思路。该成果18日,在线发表于著名国际学术期刊《自然通讯》上。

  段燕文介绍,可治疗糖尿病和肥胖等代谢性疾病的先导药物平板霉素,及平板素,是从土壤微生物中发现的新型细菌脂肪酸合成抑制剂。它们不仅能有效抑制包括耐甲氧西林金黄色葡萄球菌和耐万古霉素肠球菌在内的多重耐药菌,对哺乳动物细胞还无毒性。因此,是具有极佳成药性的强效抗生素。不过,平板素和平板霉素极低的生物利用度,限制了其在临床上的应用。硫代羧酸,则是强效抗生素平板霉素和平板素的前体。弄清它的生物合成机制,可为开发硫代羧酸药效团提供理论支持。

  团队从土壤微生物中发现了平板霉素及平板素的硫代羧酸衍生物。通过酶学研究及计算化学实验,他们还发现,这些衍生物与其药物靶点脂肪酸合酶的结合,比平板霉素或平板素更强。此外,通过对全球基因库中负责硫代羧酸生物合成酶的进一步分析,他们确认,硫代羧酸生物合成酶其实在自然界中是广泛存在的。这些研究成果意味着,可应用合成生物技术获得这些生物合成酶,并最终合成或修饰新颖天然产物。

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