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中國(guó)醫(yī)科院/協(xié)和藥物所朱平組iScience｜發(fā)現(xiàn)“遺失面具”的另外一半：佛手柑烯對(duì)映異構(gòu)體的生物合
遇見(jiàn)/摘要
近期，中國(guó)醫(yī)學(xué)科學(xué)院藥物研究所朱平研究員團(tuán)隊(duì)在真菌倍半萜對(duì)映異構(gòu)體方面取得進(jìn)展，研究結(jié)果“Unusual (2R,6R)-bicyclo[3.1.1]heptane ring construction in fungal α-trans-bergamotene biosynthesis”正式發(fā)表于iScience。
遇見(jiàn)/內(nèi)容
佛手柑烯 (bergamotenes) 是廣泛存在于植物和真菌中的雙環(huán)[3.1.1]庚烷倍半萜。已知的佛手柑烯衍生物均為(2S,6S)-bergamotene骨架。本研究從海綿相關(guān)真菌Nectria sp. HLS206中分離鑒定到兩個(gè)具有 (2R,6R) 構(gòu)型的佛手柑烯衍生物necbergamotenoic acid A (1)和necbergamotenoic acid B (2)。基于基因組分析挖掘出其生物合成相關(guān)的nec基因簇，結(jié)合異源表達(dá)策略，首次報(bào)道了 (+)-α-trans-bergamotene合酶NsBERS (NecD)，該酶與已知倍半萜合酶一致性?xún)H30%左右。本文通過(guò)同源檢索及系統(tǒng)進(jìn)化分析，從Lachnellula suecica中鑒定了另外一個(gè)(+)-α-trans-bergamotene合酶LsBERS (GenBank: TVY81921.1)，以及Botrytis cinerea來(lái)源的 (+)-α-bisabolol合酶BcBOS (GenBank: XP_001546971.2)。根據(jù)雙環(huán)單萜的一般立體化學(xué)模型對(duì)(+)-α-trans-bergamotene的環(huán)化機(jī)制進(jìn)行了假設(shè)，認(rèn)為左手螺旋的FPP在NsBERS中經(jīng)endo-anti的方式環(huán)化形成了(+)-α-trans-bergamotene。棉鈴蟲(chóng)和草地貪夜蛾的昆蟲(chóng)觸角電位實(shí)驗(yàn)(Electroantennographic assay)顯示(+)-α-trans-bergamotene在生物防治方面具有潛在價(jià)值。
這項(xiàng)工作豐富了倍半萜及真菌倍半萜合酶的多樣性，對(duì)倍半萜對(duì)映體形成的酶學(xué)機(jī)制提供了見(jiàn)解。
博士生溫艷華同學(xué)為本文第一作者，朱平研究員和鞏婷副研究員為共同通訊作者。本研究得到了國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃項(xiàng)目(2018YFA0901900)，北京協(xié)和醫(yī)學(xué)院研究生創(chuàng)新基金項(xiàng)目(2019-1007-04)，北京協(xié)和醫(yī)學(xué)院合成生物學(xué)學(xué)科建設(shè)專(zhuān)項(xiàng)(201920100801)，中國(guó)醫(yī)學(xué)科學(xué)院醫(yī)學(xué)與健康科技創(chuàng)新工程 (CIFMS2021-I2M-1-029)的資助。最后，由衷感謝中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院植物保護(hù)研究所王桂榮研究員在昆蟲(chóng)防治實(shí)驗(yàn)上的指導(dǎo)。
遇見(jiàn)/致謝
感謝朱平老師課題組對(duì)本號(hào)的支持！感謝該課題組提供本文稿件支持！
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