研究背景
起初，cotylenin 类二萜糖苷被认为是一类产自植物共生真菌的植物生长调节剂。后来研究发现，该类糖苷分子尤其是 cotylenin A 能诱导小鼠和人类髓系白血病细胞分化以及与 IFN-α 协同作用诱导多种人类肿瘤细胞系凋亡。Cotylenin 类二萜糖苷分子通过稳定 14-3-3 家族蛋白与磷酸化靶蛋白的相互作用而展现其生物学效应，这一特殊的作用机制及其抗肿瘤活性广阔的研究与应用前景吸引了科学界极大的关注。
然而，其原始生产菌株 Cladosporium sp. 501-7W 已失去增殖活性，且其复杂的化学结构为高效化学合成带来了巨大挑战，这些因素都限制了 cotylenin 类二萜糖苷的进一步活性研究。
研究内容
近日，华中科技大学张勇慧教授、叶英副教授团队和北京大学深圳研究生院项征研究员于真菌中鉴定出了 cotylenin 类二萜糖苷的生物合成基因簇 (cty 簇)，并通过异源表达以及体外实验成功解析了 cotylenin 类二萜糖苷的生物合成路径。
该工作通过生物信息学手段在真菌 Talaromyces adpressus 中鉴定出了负责 CNs 类二萜糖苷合成的生物合成基因簇 (cty 簇)，并通过异源表达以及体外实验首次解析了 CNs 类二萜糖苷包括 cotylenin C、F、I 和 E 的生物合成途径。此外，该工作还首次报道了 cotylenin A 生物合成中间体以及组合生物合成分子对 14-3-3 PPI 的稳定活性。
本工作拓宽了 CNs 衍生物化学酶法合成的酶催化元件库，为将来 cotylenin A 以及其他结构多样的活性糖苷分子的合成与活性研究奠定了基础。
论文信息
Total biosynthesis of cotylenin diterpene glycosides as 14-3-3 protein–protein interaction stabilizers Zhenhua Guan, Nanyu Yao, Wenling Yuan, Fengli Li, Yang Xiao, Mewlude Rehmutulla, Yuhan Xie, Chunmei Chen, Hucheng Zhu, Yuan Zhou, Qingyi Tong, Zheng Xiang,* Ying Ye,* Yonghui Zhang*（张勇慧，叶英，华中科技大学，项征，北京大学深圳研究生院） Chem. Sci., 2025,16, 867-875
https://doi.org/10.1039/D4SC05963H
作者简介
本文通讯作者，北京大学深圳研究生院特聘研究员，从事天然产物合成生物学和人工酶方面的研究工作，在天然产物生物合成酶的结构和催化机制解析、天然产物化学酶法合成、人工酶设计等研究领域取得了一系列研究成果。在 Nature Methods、Journal of the American Chemical Society、Angewandte Chemie、Chemical Science 等期刊发表论文 35 篇。
期刊介绍
rsc.li/chemical-science
Chem. Sci.
| 2-年影响因子* | 7.6分 |
| 5-年影响因子* | 8.0分 |
| JCR 分区* | Q1 化学-综合 |
| CiteScore 分† | 14.4分 |
| 中位一审周期‡ | 33 天 |
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Editor-in-Chief
Andrew Cooper
🇬🇧 利物浦大学
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