【转载】井冈霉素合成机理研究获重大突破

106315

井冈霉素合成机理研究获重大突破
——将有助于提升我国井冈霉素产业的技术水平
　　
井冈霉素（国外又称有效霉素）是我国及东南亚水稻主产区用于防治水稻纹枯病的最佳生物农药之一, 它高效无毒、对环境友好、无真菌抗药性发生， 在我国年使用面积已达2亿亩，减少了该病所造成的大量农业经济损失。同时，它还是用于生产阿卡波糖（拜糖平）和伏格列波糖（倍欣）两种糖尿病临床用药的直接原料，其产品也大量出口。
　　最近,以上海交通大学邓子新院士领衔的教育部微生物代谢重点实验室与美国华盛顿大学和俄勒冈州立大学密切合作，成功克隆了这个具有重要农业应用和经济价值的抗生素农药的生物合成基因簇、从27个基因中定位了合成井冈霉素所需的8个基因，在异源宿主中实现了井冈霉素及其前体有效氧胺的工程化组装和表达，提出了井冈霉素生物合成机理的新模型，也为主要农作物水稻的转基因抗真菌育种提供了全新的候选基因。相关研究成果己在《细胞》系列期刊之一的《化学生物学》2006年4月期上发表。这是该实验室继首例报道聚醚类南昌霉素、多烯类杀念菌素代谢途径和代谢工程研究成果以来，连续第三次在《化学生物学》杂志报道该领域研究的系统性重要成果。除此之外，该实验室近年来先后在国际微生物学和化学生物学领域的权威期刊上发表相关的系统性研究论文10余篇，申请国内外专利10余项，为在我国深入系统地开展微生物代谢途径的定向改造和抗生素结构、生物活性的定向创新打下了坚实的基础，已成为我国在此领域具有挑战性的创新研究领头团队。
据悉，克隆井冈霉素生物合成全基因簇及合成机理的研究工作始于上个世纪九十年代，但因一系列技术难题，工作多年裹足不前。近6年来，邓子新实验室与美方开展了密切的合作，引进了有关探针后获得突破。白林泉副教授在美方实验室学成回国后对此课题的深度进展起到了关键的作用。最近，他又带领研究生初步揭示了井冈霉素生物合成受温度调节的分子机理以及井冈霉素系列复合物各组分之间的分子转换关系，为井冈霉素（尤其是主要活性组分A）的产量提高、工业产生菌的遗传育种、新的井冈霉素衍生药物的产生奠定了基础，从而有可能进一步降低井冈霉素的生产成本、提高活性水平和生产效率，最终提升我国井冈霉素产业的技术水平。