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国内外最新研究进展

5月2日,由中国科学院昆明植物研究所赵沛基副研究员、曾英研究员共同完成的“植物和微生物来源的若干天然产物及其生物合成”通过由云南省科技奖励办公室组织的成果鉴定。该项成果基于云南省基金项目“两株云南美登木内生放线菌化学成分及生物活性的研究”和国家自然科学基金项目“氨甲酰基转移酶Asm21在安丝菌素生物合成中的催化二重性(青年)”、“安沙类抗生素(antibiotic)后修饰基因在组合生物合成中的应用(面上)”完成的结果集合而成。项目实施期间,获得两项授权的国家发明专利,发表论文25篇,其中SCI收录20篇,包括在本领域具有影响力的学术期刊Angewandte Chemie - International Edition,Chemistry & Biology,Environmental Microbiology,Journal of Natural Products和Phytochemistry,论文总影响因子63.711(按2011年计算)。论文目前共被SCI刊物引用95次,其中他引58次。培养博士2名,硕士8人,形成了一支在本领域具有一定影响力的研究团队。

“植物和微生物来源的若干天然产物及其生物合成”成果鉴定委员会由中国科学院昆明动物所、昆明医科大学、云南大学、西南林学院、昆明理工大学、云南省农业科学院药用植物研究所等单位的专家组成。鉴定委员会在认真审阅材料、听取项目组汇报的基础上,进行了提问和讨论,认为课题组从2007年以来,通过深入研究,取得了以下重要进展:

1.从植物内生微生物中分离鉴定了70个化合物,其中19个为新化合物,化合物类型包括倍半萜、聚酮、二萜、环肽、甾体等,部分化合物具有较好的生物活性。

2.通过基因敲除与回补、异源表达等手段深入研究了来源于束丝放线菌的安丝菌素生物合成中的两个基因asm25和asm21的生物学功能。结果表明Asm25具有催化酰胺氮糖基转移酶的功能;Asm21在安丝菌素生物合成中具有二重催化功能。

3.通过方法学的研究,发明了从植物组织中富集微生物的方法,构建了植物相关微生物的宏基因组文库,并通过相关分子鉴定获得具有较高比例细菌DNA(相对植物DNA)的富集样品。

4.对来源于植物萜类合酶基因CtGES研究,揭示CtGES以单拷贝存在,在香叶醇型叶片中的精油细胞有明显表达,从香茶菜叶片克隆了三个CPS酶同源基因,其中IeCPS1和IeCPS2重组蛋白能够催化GGDP生成CDP;结合组织特异的基因表达分析和二萜化合物定位LC-MS分析,证明IeCPS2参与香茶菜贝壳杉烷型二萜的生物合成,而IeCPS1很可能与赤霉素的生物合成有关。

5.证明了先导化合物韧革菌素双环内酯骨架既不是聚酮也不是倍半萜来源,而是来源于莽草酸途径的对羟基苯甲酸;通过几丁质诱导绣线菊(Spiraea japonica)无菌培养物,饲喂双标记的丝氨酸(2-13C,15N-serine),结果表明atisine型二萜生物碱的合成途径是从二萜到二萜生物碱,绣线菊二萜生物碱的氮源为丝氨酸。

鉴定委员会认为:该项成果在次生代谢产物生物合成特别是生源途径的研究方面在国内外同类研究中总体居国际先进水平,部分达到国际领先水平。研究成果对于揭示植物与微生物次生代谢产物的生物合成途径具有重要的科学意义,对植物天然产物的开发利用具有较强的应用价值,鉴定委员会一致同意通过成果鉴定。

鉴定委员会专家还建议进一步深入研究所发现次生代谢产物的生物学功能和生态学意义。

本文选自生物秀 http://bbs.bbioo.com/thread-176854-1-1.html