在天然抗生素合成中创造环

2018年11月27日09:43:55 发表评论
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布里斯托大学的科学家们揭示了关键环在全球使用的抗生素生物合成中形成级联的秘密。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…

布里斯托大学的科学家们揭示了关键环在全球使用的抗生素生物合成中形成级联的秘密。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药用重要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。它是使用微生物荧光假单胞菌(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对抗生素活性必需的四取代的6-元环上的最终分子。

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

今天(11月26日)在Nature Catalysis中描述的多学科研究表明,酶MupW负责化学挑战性转化以产生新的中间体,第二种酶MupZ然后转化为6元环。没有MupZ(其本身形成美丽的六角形晶体,如图中所示),产生了没有抗生素活性的5元环。

这项最新工作建立在布里斯托尔教授Tom Simpson FRS和伯明翰大学Chris Thomas教授的早期研究基础之上。

来自化学学院的Matt Crump教授是研究这项研究的几位主管之一。他说:“这项工作是核磁共振(NMR)光谱学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,可以识别途径中的关键中间体并打开合成生物学的未来机遇,如果没有尖端仪器的敏感性,这是无法实现的。“

使用现有的合成方法难以实现这种反应级联(可称不可能!),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。

联合领导这项研究的化学学院的克里斯威利斯教授说:“这一重要的突破是通过跨学科的团队努力实现的,其中包括有才华的博士后研究人员和布里斯托尔的研究生,他们的旅程包括结构生物学,合成和分析化学。与分子模型平行,揭示了之前没有报道过这一系列酶的整体转化。“

来自布里斯托尔生物化学学院的Paul Race博士和Marc van der Kamp博士也是执行该研究的监督团队的一部分,该研究由BBSRC和EPSRC通过布里斯托尔合成生物学中心资助。

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