环脂肽生物合成的研究进展
2021-09-24侯正杰孙慧中白松陈新月曹春阳程景胜
合成生物学 2021年4期
关键词:生物
侯正杰,孙慧中,白松,陈新月,曹春阳,程景胜
(教育部合成生物学前沿科学中心,系统生物学教育部重点实验室,天津大学化工学院,天津 300350)
脂肽是一类重要的由氨基酸衍生的低分子量生物表面活性剂和抗菌肽,主要通过非核糖体肽和聚酮杂合途径生物合成[1]。其结构中既含有亲水性的氨基酸,又有疏水性脂肪酸链,其两亲性质对其抗菌活性至关重要[2]。其中,氨基酸肽链连接成环或与部分脂肪酸链连接成环形成环脂肽。细菌环脂肽是由微生物产生的次级代谢产物,具有表面活性剂性质,并且针对不同细菌、真菌等病原体具有广谱的抑菌活性[3]。环脂肽在生物防治、微生物采油、临床治疗、环境治理等方面具有多种应用[4]。常见的环脂肽有表面活性素(surfactin)、丰原素(fengycin)、多黏菌素(polymyxin)、达托霉素(daptomycin)、伊枯草菌素(iturin)等。近年来,包括多黏菌素和达托霉素在内的几种环脂肽类抗生素已经获得FDA 批准用于治疗多重耐药性超级细菌感染[5]。多黏菌素对许多耐药细菌的治疗具有有效性,多黏菌素B和E 被认为是对抗耐药细菌的“最后一道防线”,世界卫生组织将多黏菌素重新列为“至关重要的药物”用于临床治疗。但已有研究发现多黏菌素耐受基因,在全球引起高度关注[6-7]。同时,环脂肽类抗生素在生产和使用过程中面临着一些问题:多种同系物存在导致发酵产品品质难控,多种结构复杂的类似物难预测、形成不同的生物活性,不同制造商和发酵过程的稳定性差异性大[8]。……
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