Synthetic Biology and Systems Metabolic Engineering of Aminoglycoside Antibiotics: From Biosynthetic Pathways to Resistance-Evading and Low-Toxicity Design.
氨基糖苷类抗生素是临床治疗革兰阴性菌感染的重要药物,但耐药性传播及耳毒性、肾毒性等剂量限制性副作用严重制约其临床应用。合成生物学与系统代谢工程的发展为解析和改造其生物合成途径提供了有力手段。本文系统总结氨基糖苷类抗生素的保守生物合成逻辑,重点阐述2-脱氧链霉胺和链霉胍核心骨架的组装,以及糖基转移酶、磷酸吡哆醛依赖型氨基转移酶、S-腺苷-L-甲硫氨酸依赖型甲基转移酶和磷酸化/脱氨酶四类主要酶的催化特征与底物选择性。在此基础上,从基因线路设计、底盘细胞优化、无细胞合成、异源从头生物合成和系统生物学驱动的全局优化五个方面综述其合成生物学与系统代谢工程核心策略。以庆大霉素、卡那霉素、妥布霉素、阿普拉霉素、新霉素和链霉素为代表,分析各生物合成途径特点及合成生物学开发潜力,重点关注新型衍生物研发,包括普拉佐米星等规避耐药性衍生物、基于4-单取代阿普拉霉素结构的低毒性设计及组合生物合成杂合抗生素进展。最后探讨异源表达兼容性、产物产量瓶颈和构效关系认识不足等关键挑战及应对策略。
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完整作者
Shan Chu、Yuqing Chu、Mohan Huang、Haoran Lu、Zhiqiao Liu、Shuo Wang、Hongquan Zhao、Xiaotang Chen
作者机构
- College of Medical Engineering, Jining Medical University, Jining 272067, China.
技术路线
暂未整理
最近 5 个完整年度引用趋势
不含 2026 年,仅展示最近 5 个完整年度。

为什么值得关注
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