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华人科学家团队在新药生物合成领域取得原创突破性成果

2018年06月19日 13:43    来源:中国新闻网





受访者供图。 段燕文 摄

  中新网长沙6月18日电 (记者 唐小晴)6月18日,国际著名刊物《Nature Communications》在线发表了一项新药生物合成领域的原创突破性成果。该成果能让临床上开发硫代羧酸药效团有了理论支持。

  这项成果是“明星分子”强效抗生素平板霉素与平板素的前体硫代平板霉素和硫代平板素的生物合成机制,是华人科学家段燕文团队与美国斯克里普斯研究所化学系主任沈奔团队合作的“产物”。

  平板霉素和平板素是一种从土壤微生物中发现的新型的细菌脂肪酸合成抑制剂,可有效抑制包括耐甲氧西林金黄色葡萄球菌和耐万古霉素肠球菌在内的多种病源菌,且对哺乳动物细胞没有毒性,成药性极佳。

  作为哺乳动物脂肪酸合酶的高效抑制剂,平板霉素和平板素也成为治疗糖尿病和肥胖等代谢性疾病的先导药物。不过,较低的生物利用度限制了平板素和平板霉素在临床上的应用。

  为解决这一瓶颈,段燕文团队不仅通过基因工程和发酵优化等手段,有效构建平板霉素和平板霉素高产菌,提高单位产量,还利用生物合成大量获得起始原料优势。

  “通过半合成方法,得到60多种平板霉素和平板素衍生物,为平板霉素和平板素类药物的临床开发奠定了决定基础。”段燕文接受记者采访时说。

  祖籍湖南长沙的段燕文,源于中国加大新药研究的需要,2005年毅然率海外华人化学生物学家团队回国,当时他已是美国国立卫生研究院基金项目首席科学家。这支涵盖新药创制全产业链的核心团队由16人组成,全部为美国华裔科学家。

  2012年,段燕文等10名专家被中国首家转化医学研究机构——中南大学湘雅国际转化医学联合研究院整体引进,致力加速具自主知识产权的重大新药研发。

  段燕文透露,利用合成生物学技术,其团队还发现了具有优良抗肿瘤活性的烯二炔天然产物天赐米星和4株新的C-1027(力达霉素,中国自主研发的抗肿瘤烯二炔天然产物,目前在进行II、III期临床试验)产生菌,它们的C-1027产量比原始菌株提高了10倍以上。

  “与目前在临床上使用的抗体偶联药物中的小分子药物相比,天赐米星能更快、更彻底地杀灭肿瘤细胞。通过对它的生产菌的核糖体工程和发酵生产工艺优化,成功将天赐米星的单位产量提高了60倍。”段燕文说,这些新发现的烯二炔天然产物和其高产条件的建立,将为中国抗体偶联药物的自主研发奠定坚实基础。

  目前,段燕文团队的研究课题已获得“高等学校学科创新引智计划”、国家重大新药创制专项、国家自然科学基金重点项目和美国国立卫生研究院项目等支持。(完)

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