Cis-AT和Trans-AT聚酮合酶及其特殊功能域研究進(jìn)展

張博，向文勝（東北農(nóng)業(yè)大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院，哈爾濱　150030）

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Cis-AT和Trans-AT聚酮合酶及其特殊功能域研究進(jìn)展

張博，向文勝
（東北農(nóng)業(yè)大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院，哈爾濱150030）

摘要：聚酮合酶（Polyketide synthase, PKS）是產(chǎn)生聚酮化合物的模塊化復(fù)合酶，聚酮合酶能產(chǎn)生數(shù)量眾多并具有生物活性的聚酮類天然產(chǎn)物。近年來一類與cis-AT聚酮合酶存在較大差異的trans-AT聚酮合酶被廣泛研究。文章介紹cis-AT聚酮合酶與trans-AT聚酮合酶區(qū)別及trans-AT聚酮合酶基因簇中特殊功能域研究進(jìn)展，展望利用功能域改造基因簇研究方向，以期為天然產(chǎn)物改造提供新靶點(diǎn)。

關(guān)鍵詞：trans-AT聚酮合酶；特殊功能域；結(jié)構(gòu)改造

張博,向文勝. Cis-AT和Trans-AT聚酮合酶及其特殊功能域研究進(jìn)展[J].東北農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào), 2016, 47(1): 87-92.

Zhang Bo, Xiang Wensheng. Advances in Cis-AT and Trans-AT polyketide synthases and their special domains[J]. Journal of Northeast Agricultural University, 2016, 47(1): 87-92. (in Chinese with English abstract)

聚酮合酶（Polyketide synthases，PKS）是由具有多種功能的小蛋白功能域組合而成的巨大蛋白復(fù)合體。PKS能產(chǎn)生數(shù)量眾多且具有生物活性的聚酮類天然產(chǎn)物，如臨床應(yīng)用的抗生素紅霉素（Erythromycin）和抗寄生蟲藥物阿維霉素（Aver?mectin），以及抗癌藥物埃博霉素（Epothilone）和變構(gòu)霉素（Tautomycetin）等。聚酮化合物具有高度復(fù)雜的結(jié)構(gòu)和較強(qiáng)藥理學(xué)活性，雖然由醋酸鹽和丙酸鹽組成，但其結(jié)構(gòu)多樣性和復(fù)雜性使傳統(tǒng)化學(xué)合成方式難以獲得聚酮化合物。隨著分子生物學(xué)技術(shù)不斷發(fā)展，研究者對(duì)聚酮化合物生物合成及其機(jī)理了解更加深入，關(guān)注聚酮化合物中特殊功能團(tuán)相關(guān)功能域研究與發(fā)掘，以期通過功能域改造和重組產(chǎn)生具有新功能團(tuán)甚至新功能的化合物[1]。本文比較Ⅰ型聚酮合酶中cis-AT型（整合AT型）聚酮化合物生物合成基因簇和trans-AT型（游離AT型）聚酮化合物生物合成基因簇，介紹Ⅰ型聚酮合酶中包含的特殊功能域和近期合成生物學(xué)研究進(jìn)展，為聚酮類化合物結(jié)構(gòu)改造和發(fā)掘提供理論基礎(chǔ)。……