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       高等真菌由于特殊的生長方式和在生態(tài)環(huán)境中的重要作用，能夠產(chǎn)生結(jié)構(gòu)新穎多樣并且具有良好生物活性的化合物，這些天然產(chǎn)物為藥物和生物農(nóng)藥的開發(fā)提供了先導資源，例如殺菌劑strobilurins (嗜球果傘素)、抗生素pleuromutilins (截短側(cè)耳素)、抗腫瘤的illudins (隱杯傘素)、抑制線蟲的omphalotins等。隨著基因組測序和生物信息技術(shù)的發(fā)展，天然產(chǎn)物生物合成研究取得了突破性的進展。但由于受遺傳背景復雜、遺傳操作困難等因素的制約，高等真菌天然產(chǎn)物的生物合成研究一直落后于細菌及低等真菌(Front. Microbiol. 2015, 6, 127.)。

       中國科學院昆明植物研究所植物化學與西部植物資源持續(xù)利用國家重點實驗室曾英研究組近年來同劉吉開研究組合作，致力于高等真菌次生代謝與天然產(chǎn)物的生物合成研究。前期揭示了新穎的胰脂肪酶抑制劑韌革菌素Vibralactone在褐蓋韌革菌 (Boreostereum vibrans) 中的生成途徑，證明韌革菌素罕見的4/5融合雙環(huán)內(nèi)酯骨架既不是聚酮也不是倍半萜來源，而是由莽草酸途徑的芳環(huán)衍生而來（德國應(yīng)用化學Angewandte Chemie International Edition 2013, 52: 2298–2302）。韌革菌素奇妙的生物合成途徑，充分顯示了高等真菌非凡的創(chuàng)造力。

       最近，博士生楊彥龍等研究人員綜合運用有機化學以及生化與分子生物學技術(shù)，通過前體指導的生物合成，進一步研究了褐蓋韌革菌中結(jié)構(gòu)多樣的混源萜類化合物的生物合成機制（圖1）。首次在基因與酶學水平上確定了參與其中氧化脫羧關(guān)鍵反應(yīng)的單氧化酶VibMO1（圖2），從而證實了長久以來的推測：異戊烯基取代的對苯二酚類化合物（有時也稱之為混源萜meroterpenoids）很可能來源于異戊烯基取代的對羥基苯甲酸的氧化脫羧。單氧化酶VibMO1的發(fā)現(xiàn)，還為真核生物輔酶Q形成過程中催化類似反應(yīng)的酶基因鑒定提供了重要線索。同時，該研究還證明了由異戊烯基對羥基苯甲醇通過發(fā)散生物合成途徑(a divergent pathway)形成韌革菌素類混源萜（圖3），其中3-取代的γ丁內(nèi)酯類化合物Vibralactone G (8)新穎的生物合成途徑，還是首次在天然產(chǎn)物化學中報道。研究結(jié)果加深了對次生代謝產(chǎn)物結(jié)構(gòu)多樣性產(chǎn)生機制的認識，為天然產(chǎn)物的生物合成研究開辟了新的視野。此外，碩士生周慧等研究人員還從褐蓋韌革菌克隆鑒定了能夠催化FPP形成以δ-cadinol為主產(chǎn)物的倍半萜合酶BvCS（圖4），該酶很有可能參與褐蓋韌革菌倍半萜Boreovibrins的生物合成。

       以上研究成果分別以“A Monooxygenase from Boreostereum vibrans Catalyzes Oxidative Decarboxylation in a Divergent Vibralactone Biosynthesis Pathway” 和 “Identification and Characterization of a δ-Cadinol Synthase Potentially Involved in the Formation of Boreovibrins in Boreostereum vibrans of Basidiomycota”為題發(fā)表在化學類頂尖期刊Angewandte Chemie International Edition (《德國應(yīng)用化學》 2016, 55: 5463–5466；http://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/anie.201510928/full )，及Natural Products and Bioprospecting (2016, http://link.springer.com/article/10.1007/s13659-016-0096-4)。該研究由國家自然科學基金（21572237, 81561148013）資助，特別感謝本所分析測試中心楊靜博士通過計算化學確定化合物11a的絕對構(gòu)型。 

　　圖1. 褐蓋韌革菌的次生代謝與發(fā)散生物合成途徑(Divergent Biosynthesis Pathway) 

　　圖2. A) 褐蓋韌革菌單氧化酶VibMO1的鑒定；B) VibMO1同源酶及其關(guān)聯(lián)的真菌天然產(chǎn)物 

　　圖3. 通過發(fā)散生物合成途徑從異戊烯基對羥基苯甲醇形成韌革菌素類混源萜 (R=allyl for analogues with compound designations containing a; R=prenyl for natural products) 

　　圖4. 褐蓋韌革菌倍半萜合酶BvCS催化FPP形成主產(chǎn)物δ-cadinol