新型免疫抑制剂brasilicardin A的研究进展

Brasilicardin A (BraA)是从致病性放线菌巴西诺卡菌(Nocardia brasiliensis) IFM 0406中发现的具有显著免疫抑制作用(IC50=0.057μg/mL)的二萜糖苷类化合物。BraA发挥免疫抑制活性的作用机制与现有临床常用的免疫抑制剂不同,BraA通过抑制氨基酸转运体L系统的转运进而影响T-淋巴细胞对氨基酸的摄入而发挥免疫抑制作用。相比目前已知的免疫抑制剂环孢菌素A、子囊霉素和他克莫司等,BraA在小鼠混合淋巴细胞反应中显示低毒、高效的优势。因此,BraA作为新型的免疫抑制剂,极具开发潜力,已成为全球免疫抑制剂发现新领域。但其结构复杂、合成困难,原菌种产率低且具有致病性,BraA及其类似物的获得已成为此类新型免疫抑制剂研究的瓶颈。本文综述了BraA的分子特征、药理活性、作用机制、目前获得的BraA类似物和衍生化方面的研究进展,以期为BraA及其类似物的高效生产提供参考。     

蛇足石杉内生真菌产黄青霉菌MT-40中xanthocillin类似物生物合成基因簇的挖掘及鉴定

Xanthocillin具有显著的抗菌活性,结构中含有独特的异腈基。本文通过对蛇足石杉(Huperzia serrata)内生真菌产黄青霉菌(Penicillium chrysogenum)MT-40基因组的测序分析,利用本地BLAST等生物信息学分析工具挖掘具有合成xanthocillin类似物潜力的基因簇,结合米曲霉(Aspergillus oryzae)NSAR1异源表达技术实现基因簇中关键基因的功能鉴定。结果成功从内生真菌P.chrysogenum MT-40中发现一个合成xanthocillin类似物的生物合成基因簇(命名为for),for基因簇中的关键生物合成基因forB编码的异腈基合成酶可以催化合成2-formamido-3-(4-hydroxyphenyl)acrylic acid,基因forG编码的P450酶可以催化2-formamido-3-(4-hydroxyphenyl)acrylic acid的二聚化生成xanthocillin类似物N,N′-(1,4-bis(4-hydroxyphenyl)buta-1,3-diene-2,3-diyl)diformamide。本文研究结果为进一步从真菌中发现xanthocillin类似物提供参考。     

产姜黄素大肠杆菌工程菌的构建

姜黄素是姜科植物的特征性成分,具有重要的药理活性。文中利用姜黄素生物合成关键酶β-酮酰辅酶A合酶(Diketide-CoA synthase,DCS)基因和姜黄素合酶(Curcumin synthase,CURS)基因构建非天然融合基因DCS::CURS,并将其与4-香豆酰辅酶A连接酶(4-coumarate coenzyme A ligase,4CL)和乙酰辅酶A羧化酶(Acetyl coenzyme A carboxylase,ACC)基因共同引入大肠杆菌Escherichia coli,构建由阿魏酸合成姜黄素的工程大肠杆菌,利用LB培养基和改良的M9培养基进行两步发酵。通过对生长培养阶段诱导蛋白表达方法和发酵培养阶段接种菌体量、培养基组成及发酵培养时间等条件的优化,并在发酵培养阶段加入大孔吸附树脂降低产物在培养液中的累积等方法,姜黄素的合成产率达到386.8mg/L。本研究首次将非天然融合基因DCS::CURS用于合成姜黄素工程菌的构建,得到了姜黄素产率较高的大肠杆菌菌株,为后续通过进一步复杂的代谢网络优化、构建姜黄素合成能力更强的工程菌提供参考。