日前，中国海洋大学医药学院、海洋药物教育部重点实验室朱伟明教授和付鹏教授团队在海洋放线菌天然产物发现与形成机制研究领域取得新进展。相关研究成果以“Chimeric natural products derived from medermycin and the nature-inspired construction of their polycyclic skeletons”（源自曼得尔霉素的嵌合天然产物发现及其自然启发下的多环骨架构建）为题发表在国际顶尖期刊Nature Communications（《自然·通讯》）上。
近年来，抗生素耐药已经成为全球公众健康的严重威胁之一，发现具有新颖结构和新型作用机制的抗生素，被认为是解决这一难题的有效策略。海洋放线菌天然产物，已被证实是新型抗生素发现的重要资源。研究团队聚焦海洋放线菌产生的具有抗耐药菌活性的次级代谢产物，探索复杂天然产物骨架的非酶催化形成机制，并以此理论为指导实现天然产物的化学进化和类似物的高效获取，为海洋药物研发奠定重要基础。
研究团队从一株红树林来源的链霉菌中发现了3类具有新颖多环骨架的天然产物嵌合体，在化学和基因层面上探究了它们的形成机制，结果表明这些复杂的化合物均由medermycin与不同前体经非酶催化的化学反应嵌合衍生而来。本研究探索了该类化合物形成所需的温和反应条件，在此基础上实现了天然产物的高效半合成。将medermycin与不同的底物反应，可获得系列嵌合体衍生物，并从中发现了对耐甲氧西林金黄色葡萄球菌（MRSA）具有显著抑制作用的化合物，为抗耐药菌先导分子的发现与深入活性机制研究奠定了重要物质和理论基础。该研究也为阐明复杂天然产物嵌合体骨架的形成机制提供了新思路，为天然产物药物的高效开发利用提供了新策略。
图注：Medermycin嵌合体的非酶催化形成及其类似物的合成
本文的第一完成单位和通讯单位均为中国海洋大学医药学院，朱伟明教授和付鹏教授为共同通讯作者，医药学院博士生殷书鹏和刘智为论文的共同第一作者。相关工作得到了国家自然科学基金等项目资助。付鹏教授是中国海洋大学医药学院“青年英才工程”第一层次教授，致力于海洋放线菌活性天然产物的发现和非酶催化的形成机制及化学进化研究，在Nat. Commun.、Nat. Prod. Rep.、Org. Lett.等期刊上发表SCI论文40余篇。
文章链接: https://www.nature.com/articles/s41467-022-32901-0