上海藥物所舉辦藥學前沿承嘏講壇第三十七講

  2021年9月26日,上海药物所“藥學前沿承嘏讲坛”第三十七讲在承嘏厅举行,中科院有机化学研究所刘文研究员应邀作了题为“天然药物的生物合成与分子创新”的专题报告。新藥研究國家重點實驗室副主任楊財廣研究员主持报告会,近200位科研人员和研究生参加了本次报告。
  刘文从2012年NATURE上一场关于生物合成和化学合成的学界建设性辩论开始,谈到生物合成和化学合成是合成科学的两个重要组成部分,合成生物学是合成化学的重要补充,在物质创造上正在扮演越来越重要的角色,例如最近报道的通过生物合成方法从CO2合成人工淀粉。尤其在天然产物(复杂(手性)分子)的合成方面,生物合成相比化学合成具备更为明显的优势,对于现代药物的发现和发展有着举足轻重的作用。同时,合成生物学尚有大量基础科学问题有待解决,例如小分子构筑的化学机制与反应规律等,造成其在原料药制备和新藥开发方面的应用还不多。
  報告中,劉文從生物合成理論和技術發展、産業化應用兩個方面介紹了相關研究進展。首先,他詳細介紹了團隊在硫肽的生物合成與分子創新方面的系列研究成果,包括:雙環硫肽(諾絲七肽)的生物合成過程及機制研究;有關Imidazopiperidine形成的酶促反應過程的研究;發展了前序肽序列重排的通用方法,以多樣性爲導向進行生物合成,爲複雜分子的結構改造創造了條件;以作用機制爲導向設計含氟新硫肽,以生物合成和化學合成相結合的策略制備新硫肽,並獲得良好的體外體內生物活性。此外,他還介紹了生物合成在高效制備抗生素中的實際應用。大環內酯類抗生素由于官能基團密集、手性中心複雜,難以通過化學方法高效、快速地制備,其生産主要依賴于微生物發酵。劉文以紅黴素、阿維菌素和林可黴素等爲例,介紹了如何對工業用生産菌種進行遺傳改造,以實現裝配線倍增和組分優化(消除無效組分)的策略,從而大幅提高合成效率,解決發酵過程中色素和氣味等問題達到環保目標,最終實現抗生素的工業化高效制備。
  最后,刘文总结到,“师从于自然、认知于自然、创新于自然”,生物合成基于对自然界中功能分子的进化与演变规律的认知,高度融合了化学理念与生物技术,通过生物技术解决合成化学难题,用化学理念促进生物技术应用。会后,研究人员围绕生物合成相关问题进行了深入探讨。药物所所長李佳为刘文颁发了讲坛纪念证书。
  刘文,中科院上海有機化學研究所研究员、副所長,生命有机国家重点实验室副主任,基金委“杰青”、百千万人才工程、上海市领军人才。主要从事天然产物的生物合成研究,兼顾基础理论与应用转化,在Nature、Science、Nat Chem Biol等发表論文百余篇,先后获谈家桢生命科学创新奖、上海市自然科学一等奖和科技进步一等奖等。
  本期讲坛由上海药物所主办,新藥研究國家重點實驗室和中科院受体结构与功能重点实验室联合承办。
中科院有機化學研究所劉文研究員作主題報告

药物所所長李佳为刘文研究员颁发讲坛纪念证书

(供稿部門:中科院受體結構與功能重點實驗室;供稿人:李川、劉璐)