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基于合成生物学的安莎结构优化

基于合成生物学的安莎结构优化
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  • 批准号:81673317
  • 批准年度: 2016年
  • 学科分类:天然药物化学(H3002) |
  • 项目负责人:鲁春华
  • 负责人职称:副教授
  • 依托单位:山东大学
  • 资助金额:54万元
  • 项目类别:面上项目
  • 研究期限:2017年01月01日 至 2020年12月31日
  • 中文关键词: 合成生物学;安莎
  • 英文关键词:ansamycins;structural optimization ;anti-bacterial;antitumor;synthetic biology

项目摘要

中文摘要

安莎是一类生物活性显著的大环内酰胺,该家族仅有200余个成员,但是产生了3个著名的药物先导,即抗结核利福霉素、抗肿瘤格尔德霉素和美登木素。然而,其溶解性差和肝毒性强等成药性不足,限制了该家族的新药研发。合成生物学对于复杂天然产物的结构优化,与化学合成相比有诸多优势;而且,安莎生物合成机制的丰富多样性,为其合成生物学结构优化,提供了极为理想的条件。是故,本申请项目拟从三个方面开展安莎的结构优化:1. 改造安莎生物合成调控基因,拓展安莎的结构多样性;2. 改造安莎生物合成结构基因,实现苯安莎和萘安莎的相互转化;3. 利用安莎生物合成后修饰反应,如氨甲酰化和环氧化,改善安莎的成药性;并开展安莎新衍生物的抗细菌、抗肿瘤活性与肝脏毒性评价,为安莎类化合物的新药创制奠定基础,对拓展天然药物化学的新研究领域有借鉴意义。

英文摘要

Ansamycins are a family of potent macrolactams in that three wellknown drug leads were discovered from two hundreds of compounds. However, the drug development progress of this class of natural products was hampered by the drawbacks of their druggability such as low solubility and evident hepatotoxicity. Synthetic biology has many advantages over synthetic chemistry in optimizing the structures of complicated natural products. Moreover, ansamycins have complex mechanism of biosynthesis, which affords desired status for structural optimizations by synthetic biology. Thus, in this project, we aim to improve the druggability of ansamycins through structural optimizations by three different approaches: 1. manipulating the putative regulator genes to expand the structure diversity of ansamycins, 2. modifying biosynthetic genes to link up the interconversion of benzenic and naphthenic ansamycins, and 3. modifying the structures of ansamycins by the carbamoyltransferases and/or epoxidases. All three approaches will afford new ansamycins that will be screened for their antibacterial and antitumor activity, and evaluated for their hepatotoxicity. This project is significant in exploring new fields of medicinal chemistry of natural products, and new approaches to drug discovery and innovation.

评估说明

    国家自然科学基金项目“基于合成生物学的安莎结构优化”发布于爱科学iikx,并永久归类于相关科学基金导航中,仅供广大科研工作者查询、学习、选题参考。国科金是根据国家发展科学技术的方针、政策和规划,以及科学技术发展方向,面向全国资助基础研究和应用研究,发挥着促进我国基础研究源头创新的作用。国科金的真正价值在于它能否为科学进步和社会发展带来积极的影响。

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