近日，我院董廖斌教授課題組在學科頂尖期刊《Chemical Science》發表了題為“Biosynthesis of a bacterial meroterpenoid reveals a non-canonical class II meroterpenoid cyclase”的研究成果。該研究首次系統解析了細菌雜萜Atolypenes 的生物合成途徑，并揭示了一類非典型 II 型萜烯合酶的新穎催化機制。我校2020級博士研究生王增援為論文獨立第一作者，董廖斌教授為唯一通訊作者，中國藥科大學為唯一通訊單位。
雜萜類天然産物是由萜類與非萜類生物合成途徑結合而成的獨特分子，廣泛存在于植物、真菌和細菌中，因其結構多樣性和顯著生物活性，在藥物開發中具有重要價值。然而，細菌來源的雜萜相對稀少，且其生物合成機制尚未充分解析，尤其是全氫菲類雜萜化合物的合成路徑仍不明确，制約了這類分子的進一步開發。在本項研究中，課題組通過合成生物學、酶學及生物信息學等多學科交叉手段，揭示了細Atolypenes 碳環骨架的三步合成新路徑：環氧化、異戊烯基化和環化。這一途徑顯著區别于已知的真菌雜萜合成方式，擴展了細菌雜萜生物合成策略。同時，通過體外實驗深入解析了非典型 II 型萜烯合酶AtoE的催化機制，首次明确了關鍵位點 E314 在萜類環化中的作用。此外，通過生物信息學分析，發現類似非典型萜烯合酶在細菌基因組中普遍存在，提示細菌中或蘊藏着更多未被發現的雜萜類天然産物。
本項研究不僅深化了雜萜類天然産物的生物合成認知，更為開發新型雜萜骨架分子提供了重要的酶學工具和合成策略，對未來雜萜藥物研發具有重要指導意義。
本研究得到國家自然科學基金面上項目（NSFC82073746），國家青年人才項目及“江蘇特聘教授”等資助。
文章鍊接：https://doi.org/10.1039/D4SC06010E
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