课题基金 / 基金详情

棒柄杯伞中抗肿瘤杂萜clavilactones的生物合成机制研究

批准号:
22077057
项目类别:
面上项目
资助金额:
63.0 万元
负责人:
杨彦龙
依托单位:
学科分类:
生物合成化学
结题年份:
2024
批准年份:
2020
项目状态:
已结题
项目参与者:
杨彦龙

项目摘要

结项摘要

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中文摘要
Clavilactones是高等真菌棒柄杯伞产生的一类具有独特的苯并十元环结构单元的杂萜类化合物,由于优异的酪氨酸激酶抑制活性被认为是一类潜在的抗肿瘤先导化合物。从结构上看clavilactones来源于香叶基对苯二酚,但其生物合成特别是形成苯并十元环结构单元的生化和遗传基础完全不清楚。前期研究中通过代谢产物谱监测,同位素标记的前体饲喂,全基因组测序,转录组测序和定量PCR实验我们初步确定了一个可能负责clavilactones生物合成的基因簇。本项目拟在此基础上利用多种异源表达系统(大肠杆菌,酿酒酵母,构巢曲霉)对候选基因簇中关键基因进行异源表达并通过底物饲喂及体外酶催化实验对其功能进行逐一验证,进而完成clavilactones生物合成途径的重构。期望在基因和酶学水平上阐明其生物合成机制,发现催化机制新颖的构建苯并十元环的环化酶,为利用合成生物学制备和改造该类化合物奠定基础。
英文摘要
Clavilactones, a class of meroterpenoids with a ten-membered carbon ring fused to an aromatic ring produced by higher fungi Clitocybe clavipes, are potential antitumor lead compounds for their highly effective inhibition of tyrosine kinase. Although clavilactones seems to be biosynthesized from geranylhydroquinone, the biochemical and genetic basis of its biosynthesis has remain obscure. In previous study, we has identified a candidate gene cluster by metabolite profiling, isotope-labeling precursor feeding, genome sequencing, transcriptome sequencing and qRT-PCR. In this project, the functions of key enzymes involved in the biosynthesis of clavilactones will be characterized by heterologeous gene expression (E.coli, S. cerevisiae and A. nidulans), substrates feeding and in vitro enzymatic assays. The biosynthetic pathway of clavilactones will be reconstructed in A. nidulans. Deciphering clavilactones biosynthesis will reveal unique cyclase responsible for the biosynthesis of ten-membered carbon ring fused to an aromatic ring and lay the foundation to produce clavilactones or to engineer its pathway by using synthetic biology approaches.
Clavilactones是由高等真菌棒柄杯伞(Clitocybe clavipes)发酵产生的一类具有独特的苯并十元环结构单元的杂萜类化合物,由于优异的酪氨酸激酶抑制活性被认为是一类潜在的抗肿瘤先导化合物。但是其生物合成途径特别是结构中苯并十元环结构单元的形成机制一直不清楚。基于此本项目围绕clavilactones的生物合成途径解析及其结构中苯并十元环的形成机制进行了深入的研究。研究首先利用全基因组测序、转录组测序结合代谢产物谱监测技术确定了负责clavilactones生物合成的候选基因簇cla,随后利用酿酒酵母表达系统通过异源表达和底物饲喂实验确定了clavilactones生物合成中关键的异戊烯基转移酶ClaE、环化酶ClaD和后修饰酶ClaF的功能, 阐明了clavilactones的生物合成途径。研究结果揭示了莽草酸杂萜共同前体香叶基对苯二酚的生物合成机制,为其他莽草酸杂萜类化合物生物合成机制的解析提供了参考。同时阐明了clavilactones结构中独特的苯并十元环结构单元的形成机制,为该类化合物的规模化制备和结构改造奠定了基础。此外,研究结果还为利用基因挖掘技术高效发掘结构新颖的莽草酸杂萜类化合物提供了重要的参考。
高等真菌中NF-κB抑制剂panepoxydone的生物合成机制研究
  • 批准号:
    21807054
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
  • 资助金额:
    22.2万元
  • 批准年份:
    2018
  • 负责人:
    杨彦龙
  • 依托单位:
国内基金
海外基金