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聚酮类化合物及其的应用 　　摘要由微生物和植物产生的聚酮类化合物（PK）的数量庞大，是一大类结构多样化和生物活性多样性的天然产物，已经成为新药的重要来源。综述了3种类型聚酮类化合物生物合成基因簇的特点，即以模块形式存在的I型聚酮合酶、包含一套可重复使用结构域的Ⅱ型聚酮合酶以及不需要ACP参与，以植物中的查耳酮合酶为代表的Ⅲ型聚酮合酶。介绍了近年来组合生物合成技术的基本原理、聚酮合酶的基本作用机制以及合成途径的研究进展。 　　关键词聚酮类化合物；应用；组合生物合成；微生物药物 　　中图分类号R978.1文献标识码A文章编号 1007-5739（2011）03-0024-03 　　 　　PolyketideandItsApplication 　　FENG Jian-fei 1ZHOU Ri-cheng 2GUO Xing-ting 1ZHANG Yang 1 　　（1 Life Science College，Nanjing Agricultural University ，Nanjing Jiangsu 210095； 2 State Key Laboratory of Crop Genetics Germplasm Enhancement） 　　AbstractThe polyketides from microorganisms and plant which are comprise of a large and structurally diverse family of bioactive natural products，are still indispensable for drug discovery. Three types of polyketide synthase were briefly introduced，including the modular（TypeⅠ）PKS，TypeⅡ polyketides，in the synthesis of which a set of discrete monofunctional proteins were repeatedly employed and Type Ⅲ PKSs（chalcone synthase-like protein）that does not require acyl-carrier proteins（ACPs）.The status of combinatorial biosynthesis technology in microbial medicine researches including polyketides and the machineries of three types of polyketide synthase were also mentioned in this paper. 　　Key wordspolyketide；application；combinatorial biosynthesis；microbial medicine 　　 　　微生物种类繁多，其产物化学结构丰富，生物活性十分广泛，是开发各种新产品的丰富资源，但是传统的筛选方法已远不能满足社会发展的需要。随着分子生物学和生物技术的发展以及基因组学、蛋白质组学、生物信息组学，特别是代谢组学研究的进一步深入，人们对微生物基因组的研究也有了显著进展。国内外专家已经阐明了许多与微生物代谢有关的生物合成基因，从而为微生物药物研究新方法的应用奠定了良好基础[1-4]。近年发展起来的组合生物合成技术可以在微生物正常代谢途径的基础上合成许多新的非天然化合物。聚酮类化合物是由聚酮类化合物生物合成途径合成的化合物的总称。包括大环内酯类、四环素类、蒽环类、聚醚类等的化合物。由于生物合成途径中构件的改变及其组合方式千变万化，可形成的化合物的数量极其庞大。结构的多样性导致了生物活性的多样性。每年聚酮来源的药物的销售额达80亿美元。通过研究聚酮生物合成途径而发展起来的组合生物合成近几年取得了很大的发展，是获取生物多样性的重要手段，成为新药开发的重要策略之一[5-8]。 　　1抗生素中的聚酮类化合物 　　抗生素（antibiotics）是由微生物（包括细菌、真菌、放线菌属）或高等动植物在生活过程中所产生的具有抗病原体或其他活性的一类次级代谢产物，能干扰其他生活细胞发育功能的化学物质。 　　由于抗生素耐药性及化疗药物毒副作用的存在，促使人们不断发现新的抗生素类药物。但从天然产物中寻找活性强、毒性低的抗生素越来越困难。因此，科学家求助于组合生物合成技术合成新的“天然产物”用于新药的发现。运用组合生物合成技术通过对抗生素或其他“天然产物”生物合成