在天然抗生素合成中創造環

布里斯托大學的科學家們揭示了關鍵環在全球使用的抗生素生物合成中形成級聯的秘密。他們希望他們的研究結果能夠促進具有改善性能的抗生素的開發，以及用于清潔和有效合成藥用重要分子的新型生物催化劑。

隨著對現有抗生素的抗性增加的普遍問題，迫切需要發現和開發新的成本有效的方法來對抗細菌感染。

莫匹羅星是一種抗生素，廣泛用作細菌性皮膚感染(如膿皰病)的局部治療。它是使用微生物熒光假單胞菌(Pseudomonas fluorescens)商業生產的，其已經開發出復雜的生物合成機器以產生組裝在對抗生素活性必需的四取代的6-元環上的最終分子。

現在，布里斯托爾大學BBSRC和EPSRC資助的研究中心BrisSynBio的科學家們**發現了一種酶促反應級聯，可以從復雜的線性起始材料中選擇性地產生這種6元環。

今天(11月26日)在Nature Catalysis中描述的多學科研究表明，酶MupW負責化學挑戰性轉化以產生新的中間體，第二種酶MupZ然后轉化為6元環。沒有MupZ(其本身形成美麗的六角形晶體，如圖中所示)，產生了沒有抗生素活性的5元環。

這項最新工作建立在布里斯托爾教授Tom Simpson FRS和伯明翰大學Chris Thomas教授的早期研究基礎之上。

來自化學學院的Matt Crump教授是研究這項研究的幾位主管之一。他說：“這項工作是核磁共振(NMR)光譜學在化學和生物化學研究中的重要性的一個例子。通過BrisSynBio資助的700 MHz核磁共振譜儀，可以識別途徑中的關鍵中間體并打開合成生物學的未來機遇，如果沒有尖端儀器的敏感性，這是無法實現的?！?/span>

使用現有的合成方法難以實現這種反應級聯(可稱不可能!)，該團隊正在研究這些生物催化劑，以制備更穩定的抗生素莫匹羅星活性成分的類似物。

聯合領導這項研究的化學學院的克里斯威利斯教授說：“這一重要的突破是通過跨學科的團隊努力實現的，其中包括有才華的博士后研究人員和布里斯托爾的研究生，他們的旅程包括結構生物學，合成和分析化學。與分子模型平行，揭示了之前沒有報道過這一系列酶的整體轉化。“

來自布里斯托爾生物化學學院的Paul Race博士和Marc van der Kamp博士也是執行該研究的監督團隊的一部分，該研究由BBSRC和EPSRC通過布里斯托爾合成生物學中心資助。