近日，中藥學院董廖斌教授課題組在雜萜類天然產物生物合成領域取得系列研究進展，相關成果發表于權威期刊Angewandte Chemie International Edition和學科頂尖期刊Chemical Science。

 Drimane型雜萜天然產物是一類具有重要藥用價值的天然產物，但其生產長期面臨重大挑戰。針對這一難題，課題組開發了一套化學酶法合成新策略，通過優化高產萜類的PhoN-IPK系統并引入Nudix水解酶，成功將drimenol產量提升至398 mg/L，albicanol產量在發酵罐中達到3.5 g/L，較此前提高千倍。研究團隊進一步以albicanol為起始原料，高效合成了多個具有生物活性的drimane型雜萜天然產物。與傳統合成路徑相比，該化學酶法不僅顯著減少了合成步驟，還大大提高了原子經濟性。這一突破為drimane型雜萜天然產物的規模化生產和應用開辟了新途徑。2023屆碩士畢業生杜雯煜、復旦大學程中玉博士生及中藥學院2022級博士研究生潘興明為共同第一作者，董廖斌教授和復旦大學李付琸教授為共同通訊作者。

Angew Chem研究結果示意圖

多氫菲雜萜類天然產物因其顯著生物活性在藥物開發中具有重要價值，但細菌來源的雜萜相對稀少，其生物合成機制尚未充分解析。課題組通過多學科交叉手段，首次揭示了細菌雜萜atolypenes碳環骨架的三步合成新路徑：環氧化、異戊烯基化和環化，這顯著區別于已知的真菌雜萜合成方式。研究還闡明了非典型II型萜烯合酶AtoE的催化機制，并通過生物信息學分析發現此類萜烯合酶在細菌基因組中普遍存在，提示了細菌生產多樣化雜萜類天然產物的潛力。我校2024屆博士畢業生王增援為論文獨立第一作者，董廖斌教授為唯一通訊作者。

Chem Sci研究結果示意圖

上述工作得到了國家自然科學基金面上項目（82073746），國家青年人才項目，“江蘇特聘教授”等項目資助。

文章鏈接： https://onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1002/anie.202419463；https://doi.org/10.1039/D4SC06010E