《多肽類天然產物methanobactin的生物合成研究》是依託南京大學，由王歡擔任項目負責人的青年科學基金項目。
基本介紹
- 中文名：多肽類天然產物methanobactin的生物合成研究
- 項目類別：青年科學基金項目
- 項目負責人：王歡
- 依託單位：南京大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
本項目擬通過對一類具有銅離子螯合能力的天然產物methanobactins（Mbns）的生物合成進行系統的研究工作。Mbns是由甲烷氧化菌產生的多肽類天然產物。此類化合物具有極高的銅離子螯合能力，在甲烷氧化菌攝取銅離子的過程中扮演著關鍵角色，並在工業金屬污染移除和藥物活性方面表現出相當的套用潛力。 儘管如此，目前仍然沒有針對對此類化合物的生物合成機制的系統研究。本項目擬通過化學生物學手段對Mbns生物合成機理進行研究，重點解決對Mbns生物合成中必要的修飾酶進行鑑定，對修飾酶進行活性表征和系統的酶催化機理研究。本項目將為對此類天然產物的發現，結構改造和相關套用提供必要的基礎。
結題摘要
本課題圍繞甲烷氧化菌來源的核糖體肽類天然產物methanobactins（Mbns）的生物合成解析及其關鍵酶化學進行了研究。Mbns 是一類由甲烷氧化菌（methanotrophs）在銅匱乏條件下產生的具有銅離子螯合能力的多肽天然產物。 我們針對已知化學結構的Mbn-OB3b 和 Mbn-SV97T兩例天然產物的生物合成修飾酶在實驗上進行系統的表征。同時，在對各修飾酶進行酶活研究的過程中，我們通過化學方法合成了一系列Mbn生物合成路徑中的可能中間體；為研究Mbn分子的生物活性，我們進行了Mbn分子及其類似物的全合成探索。 在生物合成方面，我們對Methylosinus trichosporium OB3b和Methylocystis rosea SV97T兩個Mbn生產菌株進行了培養，基因組提取，及關鍵修飾酶基因的擴增。在此基礎上，我們針對MbnB， MbnC等10個關鍵修飾酶進行了異源可溶性表達探索。目前已經成功獲得修飾酶MbnC，磺酸轉移酶MbnS及氨基轉移酶MbnN的可溶性蛋白,但尚未成功重組其體外活性。考慮到各修飾酶的真實底物尚不清楚，我們設計併合成了一系列Mbn生物合成途徑中的一系列可能多肽中間體並對Mbn的全合成進行了探索。目前已成功合成首例具有銅離子螯合能力的Mbn-CSC1類似物QFL-1，並將對其生物活性進行研究。我們開發了以過渡金屬介導的多肽環化方法，並獲得了一系列具有生物活性的環肽化合物。該結果為進一步對Mbns分子的製備，結構改造以及構效關係提供了必要的化學手段。綜上，本研究為探索Mbn類天然產物的生物合成提供了重要的前期成果，有助於後續對該類化合物生物合成規律及其生物活性的研究。
