珊瑚活性萜类因素的生物合成研究是国际上近年来才最先的前沿和热门研究领域。。。 。。继去年威廉希尔医学院郭跃伟团队与相助者首次报道非柔性Eunicellane型二萜合酶MicA的生物合成机制（Nat. Commun.2024,15, 5940），，，，，，克日，，，，，，郭团队与烟台新药立异山东省实验室、中科环渤海高研院海洋药物研究中心的徐宝福团队在珊瑚萜类的生物合成领域研究又取得重大希望，，，，，，作为配合通讯作者，，，，，，联合中国科学院上海免疫与熏染研究所的王程远团队以及中山大学的巫瑞波团队，，，，，，在国际顶级期刊《Science Advances》上揭晓了题为“Mining coral-derived terpene synthases and mechanistic studies of the coral biflorane synthase”的研究论文。。。 。。
论文链接：Science Adv.2025，，，，，，Feb. 26th Online
萜类化合物在医药领域具有主要意义，，，，，，许多主要的临床药物如紫杉醇、青蒿素以及化妆品抗炎因素伪蕨素都源自萜类化合物。。。 。。其中，，，，，，海洋无脊椎动物软珊瑚是萜类化合物最主要的泉源之一，，，，，，迄今为止，，，，，，郭跃伟教授团队已从我国南海软珊瑚中疏散判断出了凌驾2000个萜类化合物，，，，，，其中许多具有新颖重大的碳骨架和多方面显著的生物活性。。。 。。然而，，，，，，海洋珊瑚泉源自然产品研究仍然面临着资源濒临灭绝，，，，，，药源分子供应难以维系难题。。。 。。随着合成生物学的快速生长，，，，，，通过生物合成途径剖析和异源表达实现目的产品的一连高效生产，，，，，，已成为解决自然产品药源供应问题的主要手段。。。 。。
研究团队对果真的柳珊瑚Paramuricea clavata基因组举行了深入挖掘，，，，，，乐成发明了一种新型biflorane合酶PcTS1，，，，，，并对其催化机制举行了详细研究。。。 。。
图1柳珊瑚P. clavata中萜类合酶的挖掘和活性表征
为了深入明确PcTS1的催化结构基础，，，，，，研究职员对PcTS1举行了晶体结构剖析，，，，，，经由卵白纯化和晶体作育，，，，，，最终乐成获得了PcTS1的卵白晶体，，，，，，并剖析出了其单晶结构（区分率为3.5 ?，，，，，，PDB ID: 8ZWZ）。。。 。。这是现在第二例海洋泉源卵白晶体的报道，，，，，，有助于研究职员对海洋泉源萜类合酶催化结构基础的明确，，，，，，为后续研究中的工程刷新涤讪基础。。。 。。
图2PcTS1的卵白结构
在剖析PcTS1催化机制的基础上，，，，，，研究团队还对该酶举行了工程刷新，，，，，，通过特定氨基酸的突变，，，，，，可以有用地改变要害氨基酸与底物的相互作用，，，，，，从而调控催化路径，，，，，，天生新的产品。。。 。。这一研究效果为酶的定向进化和小分子药物的设计提供了新的思绪。。。 。。
图3PcTS1的突变研究
该研究首次完成了对海洋软珊瑚泉源的Biflorane二萜的生物合成酶的发明及其合成机制研究，，，，，，标记着我国在该领域取得重大突破，，，，，，填补了海内空缺，，，，，，为海洋珊瑚萜类化合物的生物合成研究开发了新的偏向，，，，，，为解决多年以来的海洋珊瑚活性化合物的泉源问题提供了新的解决计划，，，，，，即通过生物合成研究实现海洋珊瑚活性化合物的异源高效生产。。。 。。
郭跃伟，，，，，，威廉希尔教授，，，，，，博士生导师，，，，，，国家优异青年，，，，，，中科院“百人妄想”、首批“新世纪百万万人才工程”国家级人选、国务院“政府特殊津贴专家”奖励及称呼、上海市“优异学科带动人”，，，，，，2023年6月加入威廉希尔医学院。。。 。。郭教授恒久致力于中国海洋生物中生物活性因素的研究，，，，，，取得了系统和立异的效果，，，，，，在国际著名学术期刊（Chem Rev.,Nat. Prod. Rep.,Nat. Common., Sci. Adv., J. Am. Chem.Soc.,Angew. Chem. Int. Ed.,Org.Letts.等）揭晓多篇研究论文，，，，，，研究事情抵达了国际先进水平。。。 。。
