近日，中国农业科学院生物技术研究所微生物智能设计与合成创新团队与国外研究机构合作，综合运用多种质谱检测和数据分析技术搭建了结构导向的微生物多肽天然产物挖掘平台，并发现一类结构新颖的杀虫环肽抗生素。相关研究成果发表在《美国科学院院报（Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America，PNAS）》。
该研究综合多种质谱的技术特点，根据多肽天然产物的质谱特征判断其结构新颖性，创建了以结构为导向的多肽抗生素挖掘平台，解决了传统方法重复发现率高、结构新颖性不足等瓶颈问题。据估算，该平台判断新结构多肽的准确率可达90%以上。
研究人员又以1748株土壤真菌为研究对象，利用该平台发现一类具有木糖酸结构单元的真菌环肽新家族。通过系统研究木糖酸肽的生物合成机制，揭示了微生物糖代谢和非核糖体肽骨架合成之间的交融配合。在此基础上，又精准地从另外3株真菌中挖掘出11个木糖酸肽结构类似物，丰富了该环肽新家族的结构多样性。进一步研究表明，两种木糖酸肽具有良好的抗疟原虫活性，为新型抗虫药物的创制提供了先导化合物。除木糖酸肽外，研究人员还发现了其它9类结构新颖的抗菌、杀虫多肽天然产物，显示了该平台在挖掘新型多肽抗生素方面的巨大潜力。
该研究结果突破了传统抗生素筛选方法长期以来面临的瓶颈，为发现新结构多肽天然产物搭建了新平台，有望推动新型抗生素创制。
该研究得到国家自然科学基金、中国农业科学院青年创新专项等项目的资助。（通讯员 崔艳）
原文链接：https://www.pnas.org/doi/epdf/10.1073/pnas.2123379119
