Metabolic Engineering|邓子新团队在核苷类医药中间体的生物智造方面实现突破

　　

近日，合成生物学领域国际知名期刊《代谢工程》（Metabolic Engineering）在线发表了武汉大学药学院、中南医院药学研究院、泰康生命医学研究中心邓子新院士团队陈文青教授课题组关于“搭建大肠杆菌平台，智造核苷类医药中间体”的重要研究成果。武汉大学为该论文的第一署名单位，博士研究生于乐、高耀杰为共同第一作者，陈文青教授为通讯作者。

核苷类医药中间体是一类具有良好生物活性的小分子化合物，其生物价值高、市场需求大，广泛用于mRNA疫苗制备，抗病毒与抗肿瘤药物生产，食品保健品以及医疗美容用品等方面，在生物科研与医药创制等领域中发挥着重要作用。当前核苷类医药中间体的生产主要依赖化学合成与酶法合成，然而，相关生产方法具有步骤繁琐、环境污染、原材料复杂以及生产成本高等诸多不足之处。

5-甲基尿苷是齐多夫定、司它夫定与阿洛夫定等抗病毒药物的重要中间体，作为核苷类似物其在自然条件下无法通过大肠杆菌的自身代谢合成。陈文青课题组经过多年努力，从创建5-甲基尿苷人工合成路径出发，利用系统代谢工程和合成生物学策略，结合降解途径中断，转录水平调控，前体供应增强，合成基因定向筛选等多重理性化手段，搭建起通用型、广泛化的核苷类医药中间体的大肠杆菌合成生物学平台，成功实现5-甲基尿苷的绿色高效生物智造(效价达11 g/L)；与此同时，借助该平台批量化实现了多种尿苷酸衍生化学品的高效生物智造。据悉，此项成果有望改变核苷类医药中间体的现有生产模式，建立其工业化生产的成本优势，因而顺应了国家绿色、高质量发展的战略需求，是对传统生产工艺革新的一次有益尝试。

此项成果是陈文青课题组继多氧霉素、喷司他丁及狭霉素等生物合成研究取得系列突破后，在核苷类药物研究领域取得的又一项系统性、原创性研究成果。据悉，该课题组已与相关企业在“核苷类药物合成生物学改造”方面展开了全面战略合作，对夯实和提升我国相关微生物药物产业化的技术水平和产品的国际竞争力将产生重要的驱动与示范作用。武汉大学邓子新院士团队长期致力于重要微生物药物的代谢工程和合成生物学研究。近年来，该团队在微生物药物生物合成及合成生物学研究领域获得多项具有显示度的突破性研究成果，并已成为该领域具有一定国际影响力的生力军。

论文链接：https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1096717624000491