我科學(xué)家解析青蒿素類過氧橋鍵合成機制

　　科學(xué)家解析青蒿素類過氧橋鍵合成機制

　　為合成青蒿素帶來希望

　　科技日報北京11月2日電 （記者許茜）青蒿素因屠呦呦喜獲諾獎一下子走進了公眾視野，其“功績”開始為人所知。雖然近40年來青蒿素治愈了無數(shù)瘧疾患者，但藥物來源卻成了老大難。中國科學(xué)院微生物研究所973項目《合成微生物體系的適配性研究》課題組發(fā)布在3日《自然》雜志在線版的成果稱，他們從真菌中解析青蒿素類過氧橋鍵的生物合成機制，為獲取青蒿素提供了一種別樣的思路。

　　最初，青蒿素要通過植物提取，但產(chǎn)量有限，遠遠滿足不了市場的需求?？茖W(xué)家轉(zhuǎn)而嘗試用化學(xué)方式，但仍未成功應(yīng)用于商業(yè)化生產(chǎn)。近年來，他們開始轉(zhuǎn)向生物合成技術(shù)，并在轉(zhuǎn)基因酵母中生產(chǎn)出青蒿酸——青蒿素合成的前體。但研究表明，青蒿素的生物活性與過氧橋鍵密不可分，換句話說，要想讓青蒿酸變成青蒿素，就必須要有過氧橋鍵“穿線搭橋”。但過氧橋鍵又必須通過相關(guān)催化酶才能生成，因此找到過氧橋鍵合酶成為了學(xué)界的期盼。

　　此次，中科院微生物研究所張立新帶領(lǐng)的973項目組大膽猜測，過氧橋鍵合酶可能來源于與黃花蒿共生的真菌中，并試圖從自主構(gòu)建的海洋微生物天然產(chǎn)物庫中發(fā)現(xiàn)這類含有過氧橋鍵的化合物及其相應(yīng)的催化酶。通過與973海外團隊成員美國波士頓大學(xué)劉平華教授課題組和德克薩斯大學(xué)奧斯汀分校張燕教授課題組密切合作，他們從幾株曲霉和靑霉中分離出具有抗感染等多種生物活性的含過氧橋鍵萜類吲哚生物堿化合物震顫真菌毒素，并解析出該化合物中的過氧橋鍵是由一個依賴a-酮戊二酸的單核非血紅素酶FtmOx1催化合成。他們在文章中首次展示了FtmOx1的晶體結(jié)構(gòu)，以及FtmOx1分別與a-酮戊二酸和底物fumitremorgen B的共晶體結(jié)構(gòu)，并通過詳盡的酶學(xué)實驗證實了FtmOx1的功能。

　　研究人員認為，闡明這一特別的過氧橋鍵的生物合成新機制，為發(fā)現(xiàn)催化青蒿酸形成青蒿素的過氧橋鍵合酶向前邁進了一大步。 

許茜