近日,中南大学湘雅国际转化医*联学**合研究院段燕文团队在国际化学顶级期刊《美国化学会志》(Journal of the American Chemical Society,IF= 15.419,JCR一区)以论著形式在线发表了题为“Characterization of Chalkophomycin, a Copper(II) Metallophore with an Unprecedented Molecular Architecture”的最新研究成果。该研究成果表明链霉菌属天然产物仍然是新药发现的重要来源。

金属通过与小分子、蛋白质和核酸的协调在生命中发挥重要作用,而含有二价铜离子的天然产物很少,该研究从云南收集的土壤链霉菌中,分离出一种新型的含铜天然产物。该铜载体的晶体结构显示出独特的配位方式,包括含有罕见的二醇二氮烯鎓结构的不对称配位系统,而其配体apo-chalkophomycin及其水合产物apo-chalkophomycin B通过盐酸处理得到。由于铜离子在人体生理和疾病中均扮演重要角色,上述化合物有希望做为Cu(II)螯合剂,用于威尔逊病和神经退行性疾病的铜螯合治疗,或作为有潜力的抗肿瘤药物。这一研究表明链霉菌属天然产物仍然是新药发现的重要来源,而对chalkophomycin的进一步研究将有助于人们理解天然产物中Cu(II)的配位化学。
近期内,段燕文团队还在Journal of Organic Chemistry(JCR一区)上,报道了从链霉菌分离到的可以结合DNA拓扑异构酶I的蒽醌衍生物。该化合物具有很强的细胞毒性,是抗肿瘤药物先导物;团队也从湘西分离的植物内生菌中发现了多个具有很强抗炎活性的天然产物,该研究发表于Frontier in Chemistry(JCR二区)。

上述研究成果的第一作者分别是中南大学2017级博士生龚邦,2018级直博生朱赛彬和2017级博士生蒲洪,通讯作者均为段燕文教授和黄勇研究员。该团队的研究获得了国家111计划、国家自然科学基金、湖南省研究生创新基金、中南大学研究生自主探索创新项目及中南大学高等研究中心核磁室的支持。

此前,段燕文团队还通过特异性探针,从GenBank数据库中高效挖掘出RUB类生物合成基因簇,成功发现了β-RUB的天然高产链霉菌CB00271,并通过发酵优化将其中β-RUB产量提高了12.6倍(超过到120 mg/L),是目前报道的β-RUB最高产量。在此基础上,团队还分离发现了一个新的β-RUB类似物β-RUB酸,表现出更好地血清溶解性和抗肿瘤活性。该成果以“Genome mining of Streptomyces sp. CB00271 as a natural high-producer of β-rubromycin and the resulting discovery of β-rubromycin acid”为题发表在Biotechnology & Bioengineering(JCR一区),2017级博士生易理伟为论文的第一作者,通讯作者段燕文和朱湘成。
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段燕文,中南大学湘雅国际转化医*联学**合研究院院长,哈药慈航制药股份有限公司董事长。基于中国加大新药研究的需要,段燕文毅然率海外华人化学生物学家团队回国,并组建“组合生物合成与天然产物医药湖南省工程研究中心”,推动了湖南医学产业的创新。
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部分素材来源:中南大学新闻网、红网、长沙人大等