Angew Chem Int Ed Engl：微生物所等在药用真菌二萜环化酶研究当中取得进展

二萜氧化物是一类较广分布在细菌、细菌、菌株和海洋生物之前的天然氧化物，结构丰富典型并且多带有很好的抗菌，包括外科上用于放射治疗癌症的药物紫杉醇（Taxol）；放射治疗高血压系统疾病的松柏酰胺、酮（Tanshinone）以及抗炎利尿的pseudopterosin A等。由于二萜氧化物重要的医用价值，专责其糖类的二萜环化蛋白酶的研究近年引起了极大的关注。巢亚胺二萜是一类主要由担子菌（Cyathus， Hericium， Sarcodon， etc.）产生的天然硝酸盐，带有罕见的特征性的5/6/7三环中空和典型的抗菌，包括杀菌、抗、促使神经生长因子生长等。其之前的erinacine A对老年痴呆的静态小鼠带有放射治疗关键作用，有望开发成为放射治疗老年痴呆的药物。该类氧化物化学同类型合成路线十分复杂，难以应用。合成药理学的发展为巢亚胺二萜的大规模合成透过了可能性，但目前为止专责该类氧化物糖类的基因和蛋白酶仍然不相符。之前国科学院生物体研究组徐宏伟研究团队从猴头菇、巢菌属细菌之前推断出了20个带有抗活性的巢亚胺二萜新的氧化物（Fitoterapia， 2013， 76， 45； Food Chem.， 2014， 152， 169； J. Biol. Chem.， 2015， 290， 23563；Eur. J. Med. Chem.， 2016， 111， 183）。为便于开展巢亚胺二萜的糖类机制研究，该研究团队与之前国医学科学院药用细菌研究组教授郭顺星团队合作开发首次定量了猴头菇的同类型真核生物。在此思路，通过真核生物学、人体内硝酸盐谱以及定量PCR技术在猴头菇（Hericium erinaceum）和隆纹黑蛋巢（Cyathus striatus）之前确定了专责巢亚胺二萜糖类的基因簇；通过同类型基因合成、顾名思义表达及蛋白酶催化活性研究首次解剖了巢亚胺二萜环化蛋白酶EriG；以巢亚胺二萜环化蛋白酶EriG基因序列为参考，通过真核生物大数据集，推断出EriG的同源肽较广分布在海洋菌株、肽键孢子、粘菌株、藻类和细菌等多个类群之前，进一步的真核生物学分析表明EriG及其同源肽仅指UbiA异种戊烯基转移蛋白酶真核细胞之前的同类型新的同类型体成员，代表了一类同类型新的的二萜环化蛋白酶；能用合成药理学方法从担子菌和菌株之前解剖了该家族7个二萜环化蛋白酶的功能并推断出了一个新的中空二萜氧化物。研究团队的岗位解决了长期以来困扰人们的巢亚胺二萜环化蛋白酶的解剖难题，拓展了人们对于UbiA异种戊烯基转移蛋白酶真核细胞肽生化功能的认识和理解，丰富了二萜环化蛋白酶的类型，同时为巢亚胺二萜的糖类奠定了重要理论基础。以上研究成果以Discovery and Characterization of a New Family of Diterpene Cyclases in Bacteria and Fungi 并作因特网发表在《德国应用化学》 杂志(Angew. Chem. Int. Ed. 2017，DOI： 10.1002/anie.201700565)。生物体所助理教授杨彦龙是该论文的第一作者。该研究岗位得到了陶勇、温廷益和尹文兵研究团队的支持和帮助。该岗位得到科研（81673334；21472233；）、“973”单项（2014CB138304）和之前科院战略生物资源服务网络计划（ZSTH-016）的资助。原始出处：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