受國(guó)際述評(píng)性期刊Current Opinion in Biotechnology邀請(qǐng)，中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院植物保護(hù)研究所微生物天然產(chǎn)物農(nóng)藥研究組發(fā)表了最新綜述文章，系統(tǒng)闡述了重要的放線菌聚酮類天然產(chǎn)物農(nóng)藥發(fā)現(xiàn)及其產(chǎn)品創(chuàng)制的重要策略。
微生物天然產(chǎn)物農(nóng)藥具有高效、安全、環(huán)境相容性好的特點(diǎn)，在植物病蟲害防控及保護(hù)我國(guó)糧食安全領(lǐng)域具有不可或缺的戰(zhàn)略地位。在結(jié)構(gòu)類型多樣的天然產(chǎn)物中，聚酮類天然產(chǎn)物因其較高的成藥率備受關(guān)注。在農(nóng)業(yè)應(yīng)用領(lǐng)域，有大量?jī)?yōu)質(zhì)的聚酮類農(nóng)藥產(chǎn)品，例如，兩次獲得“美國(guó)總統(tǒng)綠色化學(xué)挑戰(zhàn)獎(jiǎng)“的多殺菌素類產(chǎn)品，以及目前世界上公認(rèn)的生產(chǎn)量和使用量最大的生物源農(nóng)藥阿維菌素，都是重要的生物殺蟲劑。
放線菌是聚酮類天然產(chǎn)物農(nóng)藥的主要工業(yè)生產(chǎn)菌。然而，放線菌生長(zhǎng)代謝調(diào)控機(jī)制復(fù)雜，高產(chǎn)菌開(kāi)發(fā)緩慢，發(fā)酵工業(yè)發(fā)酵面臨產(chǎn)物得率低、生產(chǎn)成本高等共性問(wèn)題，嚴(yán)重阻礙了優(yōu)質(zhì)天然產(chǎn)物農(nóng)藥的開(kāi)發(fā)與應(yīng)用。
該文章針對(duì)四類成功商業(yè)化開(kāi)發(fā)的放線菌聚酮類天然產(chǎn)物農(nóng)藥，闡述了具有農(nóng)用活性的聚酮類天然產(chǎn)物的發(fā)現(xiàn)、基礎(chǔ)科學(xué)問(wèn)題的研究、以及聚酮類農(nóng)藥產(chǎn)品創(chuàng)制過(guò)程。系統(tǒng)剖析了這些重要天然產(chǎn)物商業(yè)化產(chǎn)品創(chuàng)制過(guò)程中的關(guān)鍵點(diǎn)，特別是天然產(chǎn)物農(nóng)藥的發(fā)現(xiàn)策略、目標(biāo)產(chǎn)物產(chǎn)量提高的合成生物學(xué)新策略，以及“產(chǎn)—學(xué)—研“在新農(nóng)藥產(chǎn)品創(chuàng)制中的重要性。因此，系統(tǒng)認(rèn)識(shí)聚酮類農(nóng)藥的研發(fā)歷程，對(duì)于天然產(chǎn)物新農(nóng)藥的創(chuàng)制具有重要的指導(dǎo)意義。
該綜述由中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院植物保護(hù)研究所聯(lián)合中國(guó)科學(xué)院微生物研究所、華東理工大學(xué)共同完成，中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院植物保護(hù)研究所為第一完成單位，天然產(chǎn)物農(nóng)藥研究組副研究員李珊珊為第一作者，教授向文勝為共同通訊作者。研究受到國(guó)家自然科學(xué)基金、中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院創(chuàng)新工程等項(xiàng)目資助。
相關(guān)論文信息：https://doi.org/10.1016/j.copbio.2021.05.006
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