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华人科学家利用比较基因组学破译吲哚咔唑与烯二炔氨基脱氧戊糖的生物合成

2006-08-21 03:12 杨遥 生物通 阅读 0
核心摘要: 威斯康星大学的华人学者高群杰、张常胜等在《Chemistry & Biology》发表研究,利用比较基因组学方法破译了吲哚咔唑类抗肿瘤药物AT2433的生物合成途径。通过克隆、测序及与蝴蝶霉素、卡奇霉素基因簇的比较,揭示了氨基脱氧戊糖的合成机制,并鉴定了两种甲基转移酶的特性。该研究为扩展吲哚咔唑酶多样性和研究不对称性奠定了基础。

在7月的《Chemistry & Biology》杂志上,来自威斯康星大学的华人学者高群杰、张常胜等人发表了一项研究,通过比较基因组学方法破译了吲哚咔唑(indolocarbazole)和烯二炔氨基脱氧戊糖(enediyne aminodideoxypentose)的生物合成途径。

AT2433是一种吲哚咔唑类抗肿瘤药物,其结构独特之处在于含有氨基脱氧戊糖(aminodideoxypentose)的二糖(disaccharide)以及不对称的卤化N-甲基化苷元(N-methylated aglycon)。研究人员利用比较基因组学方法,对AT2433的生物合成基因簇进行了克隆和测序分析,并将其与编码蝴蝶霉素(rebeccamycin)和卡奇霉素(calicheamicin)的基因座进行比较,从而揭示了氨基脱氧戊糖的生物合成机制。

该基因簇中两种甲基转移酶的离体生化特征,以及利用AT2433的N-糖基转移酶(N-glycosyltransferase)进行的杂交表达和活体生物转化实验,进一步验证了这些酶的活性。其中一种甲基化酶能够修饰AT2433和蝴蝶霉素,而另一种酶则对AT2433具有特异性。

对这三种酶的底物耐受性分析初步结果表明,有可能扩展吲哚咔唑类化合物的酶多样性。此外,这项研究也为进一步研究吲哚咔唑马来酰亚胺氮(indolocarbazole maleimide nitrogen)和吲哚咔唑的不对称性奠定了基础。

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