近日,中國科學院南海海洋研究所熱帶海洋生物資源與生態重點實驗室(LMB)劉永宏團隊在南極來源抗呼吸道合胞病毒次級代謝產物的發現領域取得新進展。相關成果“Spirochrains A?D,Four Caged [5,6,5] Spirocyclic Amides from an Antarctic Fungus Aspergillus ochraceopetaliformis SCSIO 05702 with Anti-RSV Activities”以封面文章發表于Organic Letters《有機化學通訊》。中國科學院南海海洋研究所博士生叢夢靜、助理研究員李艷芹,南方醫科大學博士生李銀燕為共同第一作者,LMB研究員王俊鋒、劉永宏,南方醫科大學教授楊潔為共同通訊作者。
呼吸道合胞病毒(RSV)是全球幼兒和高危人群急性下呼吸道感染最常見的誘因之一。據估計,呼吸道合胞病毒每年導致超過3300萬例5歲以下兒童感染。但利巴韋林等治療藥物由于其毒性和有限療效,臨床應用受到限制。團隊前期從南極真菌A. ochraceopetaliformis SCSIO 05702中發現一系列結構新穎的次級代謝產物,包括抑制H1N1,H3N2流感病毒活性混源萜Ochraceopones A?E(J. Nat. Prod.,2016,79,59),抗炎活性蛇麻烷型倍半萜Ochracenes A?I(J. Nat. Prod.,2017,80,1725)和戊酮噻吩Ochrathinols A 和 B(Phytochemisty, 2023,208,113593)。此外聯合中國科學院南海海洋研究所研究員閆巖團隊闡明了混源萜Ochraceopone A生物合成機制(Angew. Chem. Int. Ed.,2024,63,e202403365)。其中直線型混源萜Ochraceopone及蛇麻烷型倍半萜Ochracene被Natural Product Reports評選為熱點化合物Hot off the Press。
研究團隊進一步優化發酵A. ochraceopetaliformis SCSIO 05702發現了4個結構新穎的氮雜螺環酰胺Spirochrains A?D,通過波譜學分析與量子化學計算確定了Spirochrains立體結構。當3位羥基未甲基化時,分子中酮酰胺結構會導致自發互變?;蚪M學及生物信息學分析定位了負責螺環酰胺生物合成基因簇,并對其生物合成途徑進行了推測??共《狙芯勘砻鳎琒pirochrains A?D對RSV病毒具有不同程度的抑制作用,通過檢測RSV病毒入侵宿主細胞不同時期的基因轉錄和蛋白表達,揭示Spirochrain B靶向結合RSV-G蛋白來阻止病毒吸附宿主細胞。構效關系分析表明螺環酰胺分子中環己烷鄰二醇構型以及3位羥基在抗RSV感染中發揮重要作用。

圖1. 南極真菌A. ochraceopetaliformis代謝產物類型多樣性與合成途徑解析

圖2. Spirochrain B抗RSV病毒感染研究
該研究挖掘南極真菌次級代謝潛能,為抗RSV感染治療提供了新的先導分子。上述研究工作得到了國家重點研發計劃、廣東省區域聯合基金重點項目、國家自然科學基金、廣東省特支計劃本土創新團隊項目等資助。
論文信息:Mengjing Cong#,Yinyan Li#,Yanqin Li#,Xiangliu Chen,Xiaoyan Pang,Yan Yan,Xinpeng Tian,Yonghong Liu*,Jie Yang*,Junfeng Wang*.Spirochrains A–D,Four Caged [5,6,5] Spirocyclic Amides from an Antarctic Fungus Aspergillus ochraceopetaliformis SCSIO 05702 with Anti-RSV Activities,2025,27,2295-2299.
文章鏈接:https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acs.orglett.4c04371
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