上海交大徐岷涓研究组实现多种植物来源苯并吡喃类化合物在微生物细胞工厂中的生物合成学术资讯

来源：上海交通大学

上海交通大学徐岷涓研究小组实现了多种苯并吡喃类化合物在微生物细胞工厂中的生物合成，研究成果《Constructing Microbial Hosts for the Production of Benzoheterocyclic Derivatives》于近期刊发在美国化学会旗下合成生物学领域知名期刊《ACS Synthetic Biology》上。

植物来源的天然产物在药物研究中占有举足轻重的作用，但存在天然药源质量难以控制，植物种植周期长、受环境地域影响大等问题。利用微生物细胞来合成植物来源的天然产物，具有工业化生产的综合优势，已成为药物生物技术领域中国际关注的热点。

3-羟基色原烷醇和香豆素类化合物生物活性显著、结构变化多样，是多种传统中药的有效成分，并且都具有苯并吡喃的结构单元。然而长期以来，植物中负责合成吡喃环的相关酶尚未被发现。在微生物中，利用异戊烯基转移酶、单加氧酶和环合酶催化反应，可实现苯并吡喃结构单元的生物合成。针对角型和线型吡喃香豆素与3-羟基色原烷醇共有苯并吡喃结构单元的特点，我们在微生物中重构了线型和角型吡喃香豆素类化合物的生物合成途径。利用微生物来源关键酶的底物宽泛性，通过饲喂非天然底物改变母核的取代方式，可获得多种3-羟基色原烷醇、4-羟喹啉以及线型吡喃香豆素（decursinol）和角型吡喃香豆素（lomatin）。

上海交通大学系统生物医学研究院为第一署名单位/通讯单位。该工作得到了国家重点研发计划“合成生物学”重点专项的支持（2018YFA0901900）以及青岛海洋科学与技术国家实验室海洋药物与生物制品功能实验室开放基金项目（LMDBKF-2019-02）支持。