三卡辛是来源于链霉菌的芳香聚酮抗生素,具有良好的抗肿瘤活性和新颖的化学结构。三卡辛中的含氧三元螺环结构对于其发挥抗增殖活性具有至关重要的作用。对三卡辛中特殊结构的生物合成的研究,将首次阐明这类复杂天然产物在自然界中的合成途径,同时有助于用组合生物合成方法产生新型抗肿瘤抗生素。本项目将在已经获得部分生物合成基因簇的基础上,继续通过文库筛选的方法得到其完整基因簇,并采用体内基因敲除的方法验证基因簇功能和确定基因簇边界。然后综合基因敲除,中间产物的分离鉴定,蛋白表达与体外酶催化反应,以及同位素标记喂养等方法对其生物合成途径进行深入研究。我们主要关注三卡辛中特殊含氧三元螺环结构的形成,将从分子来源和环化机制两个层次阐明其生物合成途径。研究结果对于深入了解II型聚酮合酶的催化机制,以及对现有蒽环类抗肿瘤药物的结构改造都具有重要意义。
英文主题词trioxacarcin;biosynthesis;gene cluster;polyketide synthase;