近日，我校创新中药研究院林国强院士团队贺庆利课题组在红树林药用植物秋茄共生真菌的关键活性成分Brevianamide K的生物合成机制研究方面取得重要进展。相关研究成果Hydroxylation with Unusual Stereoinversion Catalyzed by an FeII/2-OG Dependent Oxidase and 3,6-Diene-2,5-diketopiperazine Formation in the Biosynthesis of Brevianamide K，发表于国际权威期刊Angewandte Chemie International Edition。
内生菌与药用植物在长期的进化过程中形成了特殊的互惠共生关系，药用植物内生菌自身也能产生一些生理活性物质，其不仅对药用植物的生长、道地性等方面产生重要的影响，而且在新药研发方面显示出巨大的开发潜力。红树林药用植物秋茄树具有收敛止血、抗菌和治疗风湿性关节炎的疗效。中山大学佘志刚教授前期研究发现秋茄的共生真菌Aspergillus sp. SK-28能够产生具有良好抗结核活性的Brevianamide K，我校创新中药研究院林国强院士团队贺庆利课题组对该化合物的生物合成机制进行了研究。
通过在米曲霉中异源表达和体外生化研究发现，真菌来源Brevianamide K的3,6-二烯-2,5-二酮哌嗪（3,6-DE-2,5-DKPs）骨架的生物合成途径不同于已知细菌中的形成机制，其在α-酮戊二酸依赖的氧化酶（AspE）和P450酶（AspF）的催化以及随后的脱水作用下形成。有意思的是，α-酮戊二酸依赖的氧化酶AspE催化(+)-Brevianamide V产生(-)-Brevianamide Q，其立体构型发生翻转。迄今为止，所有报道叔碳中心的酶促羟基化反应，其立体构型都是保持不变的。这是首例催化立体构型翻转的羟化酶。该发现突破了对经典的羟化酶“羟基回弹”酶学机制的认知，为设计生物合成含有不同手性羟基中心的天然产物提供了新的工具和思路。
上海中医药大学博士研究生徐卓政为该论文第一作者，贺庆利研究员、赵群飞副研究员和中山大学佘志刚教授为论文共同通讯作者，我校为论文第一单位。项目得到了国家自然科学基金、上海市科委探索类和上海市中药化学生物学前沿基地等项目的支持。（创新中药研究院、科技处）