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生物所撰写综述聚焦虫生真菌次级代谢产物及生物合成
【发布时间:2020-04-24】【关注度:

    近日,英国皇家化学会天然产物领域国际著名杂志Natural Product Reports在线背靠背发表了中国农业科学院生物技术研究所徐玉泉研究员课题组和美国亚利桑那大学Istvan Molnar教授共同撰写的虫生真菌重要活性化合物和以基因组为工具研究次级代谢产物生物合成的综述。这两篇综述重点关注了2014年至2019年第三季度该领域的新进展。
    白僵菌、绿僵菌和蛹虫草等虫生真菌合成的次级代谢产物具有防治农林害虫和药用的价值。探索虫生真菌次级代谢产物及其生物合成不仅可以为农业和临床提供潜在的药物先导化合物,而且还可以洞悉次级代谢产物在宿主-病原体相互作用中所发挥的作用。第一篇综述(Secondary metabolites from Hypocrealean entomopathogenic fungi: Novel bioactive compounds)涵盖了从虫生真菌中分离的天然产物的化学结构和生物学活性,并总结了有关天然产物在昆虫发病机理中作用,涉及200篇文献、254种化合物(包括125种聚酮、35种非核糖体肽、48种萜烯、11种生物碱、9种甾醇、5种吡啶酮等,其中,172种为新化合物,80种具有抗生素、抗癌细胞、抗疟等生物活性)。这些化合物的主要来源于之前研究较少的虫生真菌,如蜘蛛寄生真菌、海洋真菌、昆虫肠道真菌等,或通过表观遗传/调控因子操作、异源表达等新方法获得。此外,卵胞菌素、环孢菌素等“明星化合物”的生物学功能也得到了更加深入的研究。第二篇综述(Secondary metabolites from Hypocrealean entomopathogenic fungi: Genomics as a tool to elucidate the encoded parvome)涵盖了利用基因组学方法发现虫生真菌已知或未知的次级代谢产物生物合成基因簇(11个),以及利用基因组学预测虫生真菌合成新型代谢物的潜力。在已报道的40种虫生真菌基因组中,共有1569个次生代谢产物合成基因簇(448个聚酮类、415个非核糖体肽类、181个聚酮-非核糖体肽杂合类),且在不同种属中的分布差异显著。这两篇背靠背的综述探讨了通过不同方法和基因组学发现虫生真菌新颖生物活性化合物及其生物合成途径的新策略,说明虫生真菌具有合成新颖活性代谢产物的巨大潜力,进一步了解了虫生真菌次级代谢产物在生态和经济上的意义。

    中国农业科学院生物技术研究所徐玉泉研究员和美国亚利桑那大学Istvan Molnar教授为论文通讯作者,该工作得到了转基因重大专项、国家自然科学基金、中国农业科学院创新工程等项目资助。徐玉泉课题组主要从事发现真菌合成的新型农用生物活性物质,阐明其生物合成机制,利用合成生物学的方法对目标产物进行高效生物合成及结构修饰的研究。近年来,在JACS和PNAS发表相关研究论文多篇。
原文链接:

https://doi.org/10.1039/C9NP00065H
https://doi.org/10.1039/D0NP00007H
 

 

 

 
   
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