近日，我校吳秀麗教授團隊在Advanced Science期刊（IF=14.3，中科院1區(qū)Top）發(fā)表了題為Functional Characterization of an Aldol Condensation Synthase PheG for the Formation of Hispidin fromPhellinus Igniarius的研究論文，揭示了Phellinus igniarius次級代謝產(chǎn)生hispidin的生物合成途徑，并且獲得一種新穎的羥醛縮合酶PheG。
Hispidin及其衍生物是真菌和植物中常見的一類吡喃酮類化合物，具有細胞毒性、抗糖尿病、抗炎、抗病毒、心臟保護和神經(jīng)保護作用，具有重要的研究價值。目前主要依靠傳統(tǒng)的提取、化學(xué)合成獲取，限制了其分子創(chuàng)新。因此，本研究在前期研究基礎(chǔ)（BMC Microbiology，2021）上，利用基因組挖掘技術(shù)，從真菌Phellinus igniarius中鑒定和表征一種新型羥醛縮合酶PheG，通過體外異源表達獲得重組酶，利用生物催化實驗將tricetolatone和3,4-二羥基苯甲醛酶促合成Hispidin，從而證明了Phellinus igniarius次級代謝產(chǎn)生hispidin的生物合成途徑。同時利用分子動力學(xué)（MD）模擬、分子力學(xué)/廣義Born表面積（MM/GBSA）結(jié)合自由能計算、密度泛函數(shù)理論（DFT）和催化位點定點突變等研究確定了PheG催化羥醛縮合反應(yīng)的機理：酶PheG與底物結(jié)合后，通過增強tricetolatone中甲基的親核性與3,4-二羥基苯甲醛中醛基的親電性，促進親核加成反應(yīng)，進而通過自發(fā)脫水生成hispidin的過程。PheG的發(fā)現(xiàn)及其催化機制的深入研究不僅為羥醛縮合反應(yīng)的綠色催化提供了新思路和新途徑，同時對創(chuàng)新藥物先導(dǎo)化合物及候選藥物的發(fā)現(xiàn)具有重要的理論意義及實際應(yīng)用價值。
圖：酶的挖掘、功能表征及催化機理研究
我校藥學(xué)院吳秀麗教授，楊浩副教授、紀紅燕（寧夏醫(yī)科大學(xué)總醫(yī)院）和宋治軍副研究員為文章通訊作者，碩士研究生張婉亭、鄭如亮和耿偉玲為文章共同第一作者，該項研究受到國家自然科學(xué)基金（No. 81960643, 82360676）、寧夏自然科學(xué)基金（No. 2022AAC03198, 2024AAC03231）等項目資助。
（編輯：李婷）
