近日,中國科學(xué)院南海海洋研究所熱帶海洋生物資源與生態(tài)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室研究員劉永宏團(tuán)隊(duì)聯(lián)合南方醫(yī)科大學(xué)教授楊潔團(tuán)隊(duì)在南極來源抗呼吸道合胞病毒(RSV)次級代謝產(chǎn)物的發(fā)現(xiàn)領(lǐng)域取得新進(jìn)展。相關(guān)成果以封面文章的形式發(fā)表于《有機(jī)化學(xué)通訊》(Organic Letters)。
當(dāng)期期刊封面。研究團(tuán)隊(duì)供圖
RSV是全球幼兒和高危人群急性下呼吸道感染最常見的誘因之一。據(jù)估計(jì),RSV每年導(dǎo)致超過3300萬例5歲以下兒童感染。但利巴韋林等治療藥物由于其毒性和有限療效,臨床應(yīng)用受到限制。
團(tuán)隊(duì)前期從南極真菌A. ochraceopetaliformis SCSIO 05702中發(fā)現(xiàn)一系列結(jié)構(gòu)新穎的次級代謝產(chǎn)物,包括抑制H1N1、H3N2流感病毒活性混源萜Ochraceopones A-E,抗炎活性蛇麻烷型倍半萜Ochracenes A-I和戊酮噻吩O(shè)chrathinols A和B。此外,研究團(tuán)隊(duì)聯(lián)合中國科學(xué)院南海海洋研究所研究員閆巖團(tuán)隊(duì)闡明了混源萜Ochraceopone A生物合成機(jī)制。其中,直線型混源萜Ochraceopone及蛇麻烷型倍半萜Ochracene被Natural Product Reports評選為熱點(diǎn)化合物Hot off the Press。
研究團(tuán)隊(duì)進(jìn)一步優(yōu)化發(fā)酵A. ochraceopetaliformis SCSIO 05702發(fā)現(xiàn)了4個結(jié)構(gòu)新穎的氮雜螺環(huán)酰胺Spirochrains A-D,通過波譜學(xué)分析與量子化學(xué)計(jì)算確定了Spirochrains立體結(jié)構(gòu)。當(dāng)3位羥基未甲基化時,分子中酮酰胺結(jié)構(gòu)會導(dǎo)致自發(fā)互變?;蚪M學(xué)及生物信息學(xué)分析定位了負(fù)責(zé)螺環(huán)酰胺生物合成基因簇,并對其生物合成途徑進(jìn)行了推測??共《狙芯勘砻?,Spirochrains A-D對RSV病毒具有不同程度的抑制作用,通過檢測RSV病毒入侵宿主細(xì)胞不同時期的基因轉(zhuǎn)錄和蛋白表達(dá),揭示Spirochrain B靶向結(jié)合RSV-G蛋白來阻止病毒吸附宿主細(xì)胞。構(gòu)效關(guān)系分析表明螺環(huán)酰胺分子中環(huán)己烷鄰二醇構(gòu)型以及3位羥基在抗RSV感染中發(fā)揮重要作用。
該研究在國家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃、國家自然科學(xué)基金等項(xiàng)目的資助下,挖掘了南極真菌次級代謝潛能,為抗RSV感染治療提供了新的先導(dǎo)分子。