近日來自上海交通大學(xué)微生物代謝國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室的研究人員在新研究中揭示了頭孢菌素酰化酶的自剪切分子機(jī)制，并證實(shí)頭孢菌素?；甘且粋€(gè)?；拿?，并具有一定的外切肽酶活性，還深入探討了有關(guān)弱催化機(jī)制與分子內(nèi)張力的相互關(guān)系。相關(guān)研究論文在線發(fā)表在發(fā)表在美國生物化學(xué)與分子生物學(xué)會(huì)會(huì)刊《The Journal of Biological Chemistry》上。 

領(lǐng)導(dǎo)這一研究的是上海交通大學(xué)鄧子新院士，其早年畢業(yè)于華中農(nóng)業(yè)大學(xué)，2005年當(dāng)選為中國科學(xué)院院士。鄧子新院士長期從事微生物分子生物學(xué)研究，在重要類別抗生素生物合成基因克隆、定位、結(jié)構(gòu)功能分析、表達(dá)和遺傳調(diào)控機(jī)制、抗生素代謝工程與藥物創(chuàng)新、天然產(chǎn)物的生物化學(xué)與組合生物合成等方面取得了系統(tǒng)性研究進(jìn)展。

在這篇文章中博士研究生殷俊等揭示了頭孢菌素?；傅诙阶约羟惺怯捎诜肿觾?nèi)相互作用，并由N-端親和基團(tuán)（Ntn）催化完成。這一新催化模型的提出預(yù)示著在剪切過程中，該酶必須經(jīng)歷一個(gè)很大的構(gòu)象變化，以克服距離約22?的空間障礙。結(jié)合晶體學(xué)數(shù)據(jù)，運(yùn)用高分辨質(zhì)譜分析技術(shù)對(duì)頭孢菌素?；缚臻g肽的研究，為酶催化的動(dòng)態(tài)機(jī)制提供了重要的實(shí)驗(yàn)證據(jù)。此外，文章還揭示了頭孢菌素酰化酶是一個(gè)?；拿?，并具有一定的外切肽酶活性，深入探討了有關(guān)弱催化機(jī)制與分子內(nèi)張力的相互關(guān)系，豐富了酶催化的理論知識(shí)。

2011年鄧子新院士研究團(tuán)隊(duì)在抗生素生物合成和分子酶學(xué)研究領(lǐng)域取得了一系列新成果。在今年3月發(fā)表在同一期刊的論文中，博士研究生黃婷婷等運(yùn)用現(xiàn)代分子生物學(xué)與天然產(chǎn)物化學(xué)技術(shù)，成功克隆了具有顯著抗結(jié)核分支桿菌活性的抗生素吡啶霉素的生物合成基因簇，通過系統(tǒng)的體內(nèi)遺傳學(xué)和體外分子酶學(xué)研究闡明了該抗生素生物合成的起始機(jī)制，證實(shí)了嵌合在非核糖體合成酶中的聚酮還原酶結(jié)構(gòu)域的功能，并推測(cè)出兩個(gè)吡啶環(huán)的生物合成模型。在此基礎(chǔ)上運(yùn)用前體導(dǎo)向的生物合成技術(shù)，獲得了三個(gè)新結(jié)構(gòu)吡啶霉素類似物，為成功利用組合生物合成技術(shù)產(chǎn)生新結(jié)構(gòu)、新活性的藥物或先導(dǎo)化合物奠定了基礎(chǔ)。