微生物代謝國家重點實驗室籌建伊始,鄧子新院士研究團隊連續有兩項重要科研成果在美國生物化學與分子生物學會會刊《The Journal of Biological Chemistry》在線發表(黃婷婷等Identification and Characterization of the Pyridomycin Biosynthetic Gene Cluster of Streptomyces pyridomyceticus NRRL B-2517;殷俊等The N-terminal nucleophile serine of cephalosporin acylase executes the second autoproteolytic cleavage and Acyl-peptide hydrolysis.)
結核病是世界上嚴重威脅人類健康的疾病之一,是由病原菌結核分支桿菌引起👵🏽。博士研究生黃婷婷等運用現代分子生物學與天然產物化學技術,成功克隆了具有顯著抗結核分支桿菌活性的抗生素吡啶黴素的生物合成基因簇,通過系統的體內遺傳學和體外分子酶學研究闡明了該抗生素生物合成的起始機製,證實了嵌合在非核糖體合成酶中的聚酮還原酶結構域的功能,並推測出兩個吡啶環的生物合成模型。在此基礎上運用前體導向的生物合成技術📟,獲得了三個新結構吡啶黴素類似物,為成功利用組合生物合成技術產生新結構、新活性的藥物或先導化合物奠定了基礎😱🔀。該項研究由2009年引進的林雙君特別研究員指導完成。
有關酶的自剪切分子機製的研究一直備受關註。博士研究生殷俊等揭示了頭孢菌素酰化酶第二步自剪切是由於分子內相互作用,並由N-端親和基團(Ntn)催化完成。這一新催化模型的提出預示著在剪切過程中,該酶必須經歷一個很大的構象變化💤🥑,以克服距離約22 ?的空間障礙🚴🏻。結合晶體學數據,運用高分辨質譜分析技術對頭孢菌素酰化酶空間肽的研究🌷🛵,為酶催化的動態機製提供了重要的實驗證據👨🏻⚖️🚎。此外,文章還揭示了頭孢菌素酰化酶是一個酰化肽酶,並具有一定的外切肽酶活性,深入探討了有關弱催化機製與分子內張力的相互關系👰🏼♀️📄,豐富了酶催化的理論知識🥅。該項研究由黃曦博士指導完成👲🏽。
這是鄧子新院士研究團隊在抗生素生物合成和分子酶學研究領域取得的一系列系統性、原創性科研成果。