中国医学科学院药物所戴均贵团队在紫杉醇生物合成研究中取得新进展

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导读

5月7日，中国医学科学院药物研究所戴均贵团队在Angewandte Chemie International Edition（德国应用化学）在线发表题为“A Cytochrome P450 Enzyme Catalyses Oxetane Ring Formation in Paclitaxel Biosynthesis”（“细胞色素P450酶催化紫杉醇四元氧环的形成”）的研究论文。该研究发现并功能鉴定了催化形成紫杉醇分子中特征性结构及药效基团—四元氧环的形成，并阐明了其反应机制，为实现紫杉醇生物合成途径的完全解析和异源重构奠定了基础。

紫杉醇为多种恶性肿瘤最有效的化疗药物之一，需求量巨大。由于其天然含量低且化学合成困难，药源紧张，价格昂贵。当前，紫杉醇的生物合成被认为是一条有效解决其资源紧缺的可行策略，但其完整生物合成途径至今尚未完成解析，尤其是介导形成紫杉醇分子中特征性药效基团—四元氧环结构单元相关酶及其酶学机制尚不十分清晰，是学术界讨论的热点。

在该工作中，研究人员从稳产紫杉醇的曼地亚红豆杉愈伤组织中发现并功能鉴定了负责催化形成紫杉醇四元氧环的四元氧环合酶oxetane synthase (TmCYP1)，通过关键底物饲喂、同位素标记(氘标记和18O标记)实验，结合化学计算等手段系统阐明了该P450酶介导紫杉醇四元氧环形成的酶学机制，为理解紫杉醇的生物合成提供了科学依据，亦为实现紫杉醇生物合成途径的完全解析和异源重构奠定了基础。

图. 细胞色素P450酶催化紫杉醇四元氧环的形成

文章的第一作者为中国医学科学院药物研究所博士后李常康博士和博士生尹欣欣，通讯作者为戴均贵、解可波研究员。该项目得到了国家重点研发计划(2020YFA0908000)以及医科院医学与健康科技创新工程(No. 2021-I2M-1-029)的支持。

https://doi.org/10.1002/anie.202407070

来源： 中国医学科学院药物研究所