烟台新药创制山东省实验室、中科环渤海（烟台）药物高等研究院海洋药物研究中心研究员郭跃伟团队和中国科学院上海药物研究所研究员徐宝福团队，联合中国科学院上海免疫与感染研究所研究员王程远团队、中山大学教授巫瑞波团队，发现了一种新型biflorane合酶，完成了对该酶催化机制的详细研究，推动了国内珊瑚生物合成研究的发展，为解决珊瑚天然产物的药源问题提供了新思路。北京时间2月27日，相关研究发表于《科学进展》。

萜类化合物是自然界中最为丰富的天然产物之一，在医药领域具有重要意义，包括紫杉醇和青蒿素等多种重要临床药物均源自萜类化合物。在海洋生态系统中，珊瑚是萜类化合物的主要来源之一，迄今已从珊瑚中分离出超过4000种倍半萜和二萜类化合物。然而，传统从生物中提取分离的方法无法满足大规模的市场需求。通过生物合成途径解析和异源表达，以实现海洋珊瑚萜类化合物的持续高效生产，是解决天然产物药源问题的重要手段，但国内该领域仍处于空白。

研究团队通过系统性的柳珊瑚Paramuricea clavata基因组分析，发现了5个倍半萜合酶和1个二萜合酶PcTS1，其中PcTS1可以催化伪蕨素化合物前体化合物elisabethatriene的生物合成。Elisabethatriene具有6,6-双环的biflorane碳骨架，此前海洋biflorane合酶的催化机制尚未被解析。

研究团队通过系列实验和量子力学/分子力学（QM/MM）模拟，明确了PcTS1的环化机制，并对其进行了晶体结构解析。值得一提的事，这是目前第二例海洋来源萜类合酶蛋白晶体的报道，有助于加深研究人员对海洋来源萜类合酶催化结构基础的理解。进一步地，研究人员对PcTS1进行了工程改造，发现特定氨基酸突变后，可以有效改变关键氨基酸与底物的相互作用，从而调控PcTS1的催化路径，生成新的产物。

研究团队从柳珊瑚 Paramuricea clavata基因组内发现了二萜合酶 PcTS1，可以催化GGPP生成伪蕨素前体化合物elisabethatriene。该研究完成了针对 PcTS1的机制解析与基因工程改造，实现了新型萜类分子骨架的合成。图片由研究团队提供

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