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通过一种工程化聚基酸合成酶,通过前体导向生物合成红素类似物
J R Jacobsen1, C R Hutchinson, D E Cane
1Department of Chemical Engineering, Stanford University, Stanford, CA 94305-5025, USA.
概括
研究人员设计了一种多基胺路径,以产生新的非自然多基胺,包括新的抗菌化合物. 这种基因改造使复杂分子的选择性合成成为可能,并具有潜在的治疗应用.
科学领域:
- 合成生物学和代谢工程合成生物学和代谢工程
- 自然产品的生物合成.
- 药品化学 药品化学 是一个
背景情况:
- 聚克化物生物合成途径产生关键分子,如红素.
- 模块化聚基酸合成酶提供了产生多种化学结构的潜力.
- 设计这些途径可以导致具有所需性质的新型化合物.
研究的目的:
- 在6-deoxyerythronolide B (6-dEB) 途径中设计一个基因阻塞.
- 使用设计合成分子制造非自然的多基基.
- 通过路径修改产生新型抗菌剂.
主要方法:
- 在聚基化合成的初始凝结步骤中引入基因块.
- 用外源添加设计合成分子培养一个零突变物.
- 分析产生的多基化物和随后通过后多基化酶进行加工.
主要成果:
- 选择性,多毫克的非自然多基基的生产,包括芳香和环扩展的6-dEB变种.
- 观察了意想不到的合并模式,证明了聚基化合成酶的多功能性.
- 产生新的抗菌药物,其体外功效与天然同类药物相美.
结论:
- 聚基路的基因工程允许针对性的合成非自然分子.
- 模块化聚基酸合成酶表现出用于创建多样化的支架的催化灵活性.
- 工程化途径可以产生具有显著治疗潜力的新型抗菌化合物.