进化与大数据导向生物信息学在天然产物研究中的发展及应用

自然界亿万年的进化孕育出了丰富的天然产物资源,进而为药物研发提供了巨大的分子宝库。进化导向生物信息学方法在微生物天然产物研究中发挥着越来越重要的作用。微生物基因组数据的快速增长为生物合成基因簇的大数据分析以及进化分析提供了新机遇,不仅让我们对天然产物全景图有了更清晰的认识,还能够揭示天然产物的进化规律,利用进化分析方法和大数据资源挖掘新型的药物先导天然产物,理解生物合成酶,甚至设计改造生物合成体系创造非天然分子。本文综述了近年来进化和大数据导向生物信息学应用于天然产物研究中的相关进展,强调了进化与大数据在生物合成酶的功能预测、进化机理、基因挖掘以及生物合成改造方面的应用,最后分析了目前面临的问题并对未来发展趋势进行了展望。

铱催化三级烯丙位碳氢键与炔烃的加成反应制备1,4-二烯

1,4-二烯广泛存在于生物碱、脂肪酸、萜类、聚酮类等活性化合物中,其中有些分子已被确定为有效的抗生素、抗真菌剂和细胞毒剂(Scheme 1A)[1].近年来发展的过渡金属催化烯炔偶联、烯烃的氢烯基化反应及烯丙基取代反应等为1,4-二烯的制备提供了十分有效的合成方法[2-4].其中,由于形成季碳中心和控制1,4-二烯两侧烯烃立体构型难度较大,使得C-3位为季碳中心的1,4-二烯的催化合成方法相对较少[5-6],同时也面临着巨大的挑战.因此,发展新的策略获得空间结构相对拥挤、立体专一的1,4-二烯在这一研究领域中引起了广泛关注.