結(jié)構(gòu)復雜的天然產(chǎn)物歷來是抗腫瘤藥物的重要來源。FR901464是假單孢菌產(chǎn)生的、結(jié)構(gòu)*且具有全新作用機制(作用于mRNA剪接體系的SF3b復合物)的高活性抗腫瘤天然產(chǎn)物,近年來引起了有機合成、藥物化學及化學生物學等多方面的關(guān)注。
根據(jù)報道,研究人員采用PCR克隆特異的羥基-甲基戊二酰輔酶A合成酶(HCS)基因的方法,從假單孢菌sp. No. 2663中克隆了完整的FR901464生物合成基因簇。該研究揭示了自然界聚酮天然產(chǎn)物生物合成中復雜多樣的生物合成機理,為進一步發(fā)現(xiàn)新的酶催化反應并通過對其生物合成基因的調(diào)控產(chǎn)生結(jié)構(gòu)類似物創(chuàng)造了條件。
該基因簇包含20個基因,編碼5個“AT-less”聚酮合成酶(PKS),1個雜合的聚酮/非核糖體聚肽合成酶(PKS/NRPS),1個非核糖體聚肽合成酶(NRPS),3個獨立的酰基轉(zhuǎn)移酶(AT),4個聚酮骨架β-烷基化相關(guān)蛋白,4個后修飾酶,2個調(diào)控蛋白。
通過體內(nèi)基因敲除和體外生化實驗相結(jié)合,研究人員初步闡明了FR901464*的生物合成途徑:采用高度雜合的“AT-less”PKS-NRPS-HCS三元體系,以甘油作為PKS的起始單元、Baeyer-Villiger氧化解離聚酮鏈。