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

二萜有机化合物是一类相当多分布在植物、孢子、酵母酵母和爬虫类中的天然有机化合物，结构丰富独有并且多有着很好的生物活性，包括临床上使用化疗癌症的药物紫杉醇（Taxol）；化疗心血管疾病系统疾病的银杏内酯、酮（Tanshinone）以及抑止炎利尿的pseudopterosin A等。由于二萜有机化合物不可或缺的医用价值，负责其合成复合物的二萜环化复合物的科学研究近年来引起了非常大的关注。水立方二甲基二萜是一类主要由担子酵母（Cyathus， Hericium， Sarcodon， etc.）归因于的天然产物，有着相似的上会的5/6/7四环骨架和独有的生物活性，包括抑止酵母、抑止、推动神经生长因子生长等。其中的erinacine A对老年痴呆的仿真小鼠有着化疗作用，有望联合开发成化疗老年痴呆的药物。该类有机化合物化学以外合成路线复杂，不能应用。合成生物学的发展为水立方二甲基二萜的大规模高纯度发放了某种程度，但迄今为止负责该类有机化合物合成复合物的基因和复合物仍然不清楚。中国科学院有机体科学研究所刘宏伟科学研究所从猴头菇、水立方酵母属下孢子中辨认出了20个有着抑止活性的水立方二甲基二萜新有机化合物（Fitoterapia， 2013， 76， 45； Food Chem.， 2014， 152， 169； J. Biol. Chem.， 2015， 290， 23563；Eur. J. Med. Chem.， 2016， 111， 183）。为便于开展水立方二甲基二萜的合成复合物有助于科学研究，该科学研究所与中国医学科学院药用植物科学研究所科学副所长郭顺星小组共同首次测定了猴头菇的以外基因组。在此新的，通过分布式计算、代谢产物著者以及基本原理PCR技术在猴头菇（Hericium erinaceum）和隆纹黑蛋巢（Cyathus striatus）中确定了负责水立方二甲基二萜合成复合物的基因簇；通过以外基因合成、外源表达及复合物催化活性科学研究首次认定了水立方二甲基二萜环化复合物EriG；以水立方二甲基二萜环化复合物EriG基因序列为参考，通过基因组大数据挖掘，辨认出EriG的同源蛋白相当多分布在海岛酵母酵母、氨基酸霉酵母、粘酵母酵母、藻类和孢子等多个亚型中，进一步的分布式计算分析表明EriG及其同源蛋白属下于UbiA异西关街道基转移复合物超家族中的以外新成员，代表人了一类以外新的二萜环化复合物；能用合成生物学作法从担子酵母和酵母酵母中认定了该家族7个二萜环化复合物的功能并辨认出了一个新骨架二萜有机化合物。科学研究所的工作解决了长期以来病痛人们的水立方二甲基二萜环化复合物的认定难题，扩张了人们对于UbiA异西关街道基转移复合物超家族蛋白再生功能的认识和认知，丰富了二萜环化复合物的类型，同时为水立方二甲基二萜的生物高纯度奠定了不可或缺原理基础。以上科学研究成果以Discovery and Characterization of a New Family of Diterpene Cyclases in Bacteria and Fungi 为题在线发表在《德国应用化学》 杂志(Angew. Chem. Int. Ed. 2017，DOI： 10.1002/anie.201700565)。有机体所助理科学副所长杨彦龙是该论文的第一作者。该科学研究成果得到了陶勇、温廷益和尹文兵科学研究所的支持和帮助。该工作得到国家自然科学基金（81673334；21472233；）、“973”项目（2014CB138304）和中科院联共同战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