上海交通大学微生物代谢国家重点实验室冯雁团队通过对微生物代谢途径的重新编程，建立了“非天然产物”药物的生物合成途径。相关成果日前在线发表于美国化学联合会《合成生物学》杂志。

药物合成生物学是通过工程化的系统设计，用标准化和模块化的元素在生物系统中重构所需的人工合成体系，从而完善药物创新和优产的新模式。β-井冈霉烯胺属于C7N氨基环醇类，其衍生物作为β-糖苷酶抑制剂类药物的先导化合物，可用于治疗溶酶体贮积症等遗传代谢性疾病。由于C7N氨基环醇类分子结构中存在多个手性中心，化学合成难度很大。

冯雁团队应用合成生物学理念，系统分析了目标产物与微生物次级代谢产物结构的相似性、微生物天然产物合成途径的模块性等特点。同时，以吸水链霉菌井冈霉素生物合成途径为主，引入高度立体选择性的芽孢杆菌氨基转移酶基因，并敲除相关酶基因以阻断竞争途径，获得了发酵培养96小时可产生20毫克/升的β-井冈霉烯胺突变菌株。

据了解，研究中构建的新生物合成途径不仅解决了原有化学合成方法步骤多、安全性低等问题，更重要的是对“非天然产物”药物在微生物中的生物合成进行了有益尝试。