近日,武漢大學(xué)藥學(xué)院鄧子新院士團(tuán)隊(duì)陳文青教授課題組在國(guó)際知名綜述期刊《Biotechnology Advances》(IF=10.744)上在線發(fā)表了題為“Harnessing synthetic biology-based strategies for engineered biosynthesis of nucleoside natural products in actinobacteria”的論文,系統(tǒng)綜述了近十年來(lái),合成生物學(xué)策略在核苷類抗生素產(chǎn)量提高與結(jié)構(gòu)多樣性拓展方面的研究進(jìn)展,陳文青教授和鄧子新院士為該論文的共同通訊作者,博士生龔蓉、于樂(lè)為該論文的共同第一作者。
眾所周知,當(dāng)前愈發(fā)嚴(yán)峻的抗生素耐藥性對(duì)全球健康構(gòu)成了巨大威脅,因此加快天然產(chǎn)物來(lái)源藥物的創(chuàng)新與改造比以往任何時(shí)候顯得更為迫切。核苷類抗生素是一類具有抗細(xì)菌、抗真菌、抗病毒、免疫抑制、抗腫瘤等多種生物活性的獨(dú)特天然產(chǎn)物。長(zhǎng)期以來(lái),較低的產(chǎn)量與有限的結(jié)構(gòu)多樣性是影響核苷類抗生素產(chǎn)業(yè)化的主要瓶頸,也進(jìn)一步阻礙了其在人類大健康產(chǎn)業(yè)中的應(yīng)用。近年來(lái),由于基因組測(cè)序技術(shù)和生物技術(shù)的不斷革新與發(fā)展,數(shù)以千計(jì)的核苷類抗生素產(chǎn)生菌基因組被相繼報(bào)道,這為核苷類抗生素產(chǎn)量的理性化提高與化學(xué)結(jié)構(gòu)的定向改造奠定了堅(jiān)實(shí)的理論基礎(chǔ)。
該論文從前體喂養(yǎng)、轉(zhuǎn)錄水平及核糖體工程等多個(gè)維度,總結(jié)了合成生物學(xué)策略在核苷類藥物產(chǎn)量理性化提高方面的系統(tǒng)應(yīng)用;與此同時(shí),該論文著重綜述了近年來(lái)合成生物學(xué)在設(shè)計(jì)與構(gòu)建新型天然核苷類藥物、拓展天然核苷抗生素化學(xué)多樣性方面的成功應(yīng)用,并從嘌呤和嘧啶核苷兩個(gè)層面分別描繪了核苷類抗生素豐富的新型化合物庫(kù)。可以預(yù)見(jiàn),隨著CRISPR/Cas系統(tǒng)、多重位點(diǎn)特異性基因組工程等新型技術(shù)的不斷問(wèn)世與革新,今后新型核苷類天然藥物的快速發(fā)現(xiàn)、產(chǎn)量提高以及定向改造將會(huì)以更加人工智能的方式實(shí)現(xiàn)。
武漢大學(xué)鄧子新院士團(tuán)隊(duì)長(zhǎng)期致力于重要微生物藥物的代謝工程和合成生物學(xué)研究。 該團(tuán)隊(duì)在微生物藥物生物合成及合成生物學(xué)研究領(lǐng)域獲得多項(xiàng)具有顯示度的突破性研究成果,已成為該領(lǐng)域具有國(guó)際影響力的生力軍。陳文青課題組聚焦于重要核苷類抗生素的生物合成與合成生物學(xué)研究,近年來(lái),在重要類別微生物藥物基因(簇)資源的發(fā)掘、酶學(xué)機(jī)理的闡明、重要抗生素工業(yè)菌株的代謝工程改造以及新型雜合核苷類藥物的合成生物學(xué)研究方面展開(kāi)了較為系統(tǒng)的研究;相關(guān)成果發(fā)表在Protein & Cell、Chemical Science、Cell Chemical Biology、iScience及Metabolic Engineering等雜志上。
文章鏈接:https://doi.org/10.1016/j.biotechadv.2020.107673
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