真菌是活性天然產物及藥物的重要來源，其中氨基酸酯類化合物因其結構特殊，活性良好，具有重要應用前景。以紫杉醇、達托霉素、Teixobactin和Asperphenamate為代表的天然產物在結構上有特征性的分子內或分子間酯鍵，表明有特殊的酶催化其形成，然而其分子遺傳及酶的作用機制尚不清楚。尹文兵研究團隊在長期從事真菌沉默基因簇的激活及活性天然產物合成途徑異源構建的研究，在新的真菌天然產物發(fā)現以及抗腫瘤潛在分子aurovertin的異源表達已經取得了系列重要進展（見Org. Lett. 2016,18 (8):1832; Org. Lett.2017, 19(7):1686; Org. Lett. 2017,19 (17): 4700; Appl. Microbiol. Biotechnol. 2018,102(1):297）。

本課題以短密青霉中抗腫瘤活性分子asperphenamate為目標，通過構建真菌遺傳操作體系、同位素標記喂養(yǎng)以及合成途徑的異源表達等技術手段，闡明了其生物合成途徑及關鍵酶的作用機制。研究最新發(fā)現：asperphenamate的生物合成是由獨特的非核糖體多肽合酶（NRPS）系統(tǒng)參與，該系統(tǒng)由2個NRPS組成，其中，NRPS1（ApmA）是一個NRPS-like蛋白具有雙模塊含有末端還原結構域（Reductase domain，R），主要負責苯甲酰化的苯丙氨醇的形成，R結構域催化4電子的轉移以酸的形式還原到醇，該功能是自然界比較罕見的；NRPS2（ApmB）負責分子內酯鍵的形成并釋放最終產物（見下圖），同時，該項研究首次發(fā)現了ApmB可以活化線性二肽并利用其為底物，延伸了NRPS的功能。此研究為NRPS新功能開發(fā)以及抗腫瘤活性分子的深入研發(fā)奠定了重要基礎。這一研究成果已在期刊Chemical Science上在線發(fā)表。課題組助理研究員李偉博士和范愛麗博士為文章的共同第一作者，尹文兵研究員為文章通訊作者。

來源‖中國菌物學會