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在天然抗生素合成中创造环

文章作者:www.cs-vaccine.com发布时间:2020-02-25浏览次数:1858

布里斯托大学的科学家揭示了一个关键环的秘密,这个环在全球使用的抗生素的生物合成中形成了一个级联。他们希望他们的研究结果能够促进具有改善性能的抗生素的开发,以及用于清洁和有效合成重要药用分子的新型生物催化剂。

随着对现有抗生素的抗性增加的普遍问题,迫切需要发现和开发新的成本有效的方法来对抗细菌感染。

莫匹罗星是一种抗生素,广泛用作细菌性皮肤感染(如脓疱病)的局部治疗。它是使用荧光假单胞菌(Pseudomonas fluorescens)商业生产的,其已经开发出复杂的生物合成机器以产生组装在抗生素活性所必需的四取代的6-元环上的最终分子。

布里斯托尔大学BBSRC和EPSRC资助的研究中心BrisSynBio的科学家们现在首次发现了一种酶促反应级联,它从复杂的线性起始材料中选择性地产生这种6元环。

今天在Nature Catalysis(11月26日)中描述的多学科研究表明,MupW酶负责化学挑战转化以产生新的中间体,然后第二种酶MupZ转化为6元环。没有MupZ(其本身形成美丽的六方晶体,如图所示),产生没有抗生素活性的5元环。

这项最新研究是基于布里斯托尔教授Tom Simpson FRS和伯明翰大学Chris Thomas教授的早期研究。

来自化学学院的Matt Crump教授是研究这项研究的几位导演之一。他说:“这项研究是核磁共振(NMR)光谱在化学和生物化学研究中的重要性的一个例子。通过BrisSynBio资助的700 MHz核磁共振谱仪,可以识别和开启该途径中的关键中间体。未来的机遇如果没有复杂仪器的敏感性,就无法实现合成生物学。“

使用现有的合成方法难以实现这种反应级联(这是不可能的!),并且该团队正在研究这些生物催化剂以制备更稳定的抗生素莫匹罗星活性成分的类似物。

负责化学学院研究的克里斯威利斯教授说:“这一重要突破是通过一支由才华横溢的研究人员组成的跨学科团队实现的,其中包括才华横溢的博士后研究人员和布里斯托尔研究生。这一过程包括结构生物学,合成和分析化学。与分子模型平行表明,此系列酶的整体转化以前没有报道过。“

来自布里斯托尔生物化学学院的Paul Race博士和Marc van der Kamp博士也是监督团队的成员,该团队由BBSRC和EPSRC通过布里斯托尔合成生物学中心资助。