微生物天然产物生物及化学信息学最新进展

摘要：微生物天然产物一直是药物开发的重要源泉，而且目前仍是新结构天然产物的重要来源。但随着微生物天然产物基数的增加，重复发现已经成为制约其发展的主要因素，而基于生物信息学和化学信息学建立起来的基因组挖掘技术是解决这一问题的关键。近年来天然产物相关信息学研究一直处于加速发展阶段，为了使天然产物研究者能够及时了解并选择性使用这些信息学工具，以提高新化合物的发现效率，本文对近两年来微生物天然产物研究领域相关的信息学工具进行了综述。     

《综合化学词典光盘》简介

药物是一类具有特殊生理活性和药效学作用的化学物质。其来源不同，有的是从天然物质中提取而得，有的则是通过生物或化学合成获得。而药物的化学会成又涉及到诸多的原料和中间体。通过便捷的途径获取各种化合物的信息，对医药研究开发和生产人员而言自然是十分重要的。本文介绍的（综合化学词典光盘（ThCombinedChemicalDictionaryonCD－ROM》不失为这方面涵盖面广泛的宝库。1内容特点（综合化学词典光k）＆th专门从事科f。技术和医药领域电子出版物开发的英国Chap－man＆Hall公司电子出版部出版的大型化合物信息数据库。这个数据库将…     

基于微生物互作的新天然产物发掘研究进展

在自然界中，微生物以群落状态生存，通过物种内或物种间的相互作用，不断重塑生态关系来实现共同进化。这种相互作用促使微生物合成大量复杂的次级代谢产物作为通讯工具或者化学武器，来适应环境变化，这些小分子则是药物发现的重要源泉。微生物共培养技术通过模拟自然生态关系，激活沉默基因簇来促进新型天然产物的发现。综述基于不同共培养体系的微生物天然产物挖掘最新进展，重点介绍微生物之间的相互作用机制以及沉默基因簇激活的分子机制，为微生物天然产物的化学多样性挖掘提供参考。     

海鞘微生物来源活性次级代谢产物研究进展

海鞘作为海洋药物的重要源泉,从中分离的8%的活性化合物被认为源自其共附生微生物。近年来,海鞘微生物来源次级代谢产物因其新颖的化学结构和显著活性而逐渐受到关注,在海洋药物研发中具有广阔的前景。本文综述了1994~2022年初报道的150个新的海鞘微生物天然产物的来源、化学结构及其生物活性,结构类型主要包括聚酮类、生物碱类、萜类和肽类等,并展望了海鞘微生物天然产物的发展方向。     

液相色谱-光谱联用技术在天然产物化学筛选中的应用

天然产物 (ｎａｔｕｒａｌｐｒｏｄｕｃｔｓ)主要指来源于微生物、植物和海洋生物体内的次生代谢产物 (ｓｅｃｏｎｄａｒｙｍｅｔａｂｏｌｉｔｅｓ)。自然界是新化合物的巨大贮库[1] 。天然产物研究一直是植物学、化学和药学的重要研究领域 ,正是对天然产物的研究极大地促进了有机化学和现代药学的发展。目前临床使用的化学药物中 ,近一半是直接来源于天然的化学物质 ,或由天然产物作为先导化合物经结构改造而来[2 ,3 ] 。从天然来源开发出活性化合物以至发展成新药的工作是一项系统工程 ,包括植物学、生药学、药理学、化学及毒理学等多学科…     

基于多学科交叉的天然产物研究新策略

<正>天然产物主要来源于植物和微生物，是植物和微生物长期进化和适应环境的结果，有助于植物和微生物与其他物种竞争和抵御昆虫侵害等。天然产物是药物最重要的来源，约50%的小分子药物来自天然产物。2015年，诺贝尔生理学或医学奖授予了我国药学家屠呦呦、爱尔兰科学家坎贝尔和日本科学家大村智，以表彰他们对植物来源的青蒿素和真菌来源的阿维菌素的研究所做出的伟大贡献，天然产物的研究大有可为。     

《中国医药工业杂志》征稿简则

《中国医药工业杂志》是由上海医药工业研究院、国家发展和改革委员会医药工业信息中心站和中国化学制药工业协会联合主办的全国性综合医药学术刊物,国内外公开发行,旨在报道交流医药工业生产、科研的成果和经验,为提高生产、科研技术水平和促进医药工业发展服务。读者对象为医药、生物技术、化工等行业的生产、科研、教学、临床、经营管理人员。本刊为化工、药学、生物医学类中文核心期刊,中国科学引文数据库来源期刊,中国期刊方阵“双效”期刊,1996年获上海市优秀科技期刊二等奖,1997年获全国优秀科技期刊三等奖。主要栏目:合成药物与中间体,微生物药物与生化药物,中药与天然药物,药物制剂,药理与临床,药品质量与分析,制药装备与包装,药品管理与规范,综述与专论,实验技术,药物合成路线图解,有机合成文摘,生物技术文摘,医药应用软件等。     

组合生物合成聚酮类药物研究进展

在筛选和发展新型微生物药物方面组合生物合成日益成为生物、化学和医药界关注的重点。基于聚酮类（PK）天然产物的独特化学结构和良好生物活性，研究它们的生物合成机制，将为合理化遗传修饰生物合成途径获得结构类似物提供遗传和生物化学的基础，实现利用现代生物学和化学的技术手段在微生物体内进行药物开发的目的。现综述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改造情况等。     

天然药物化学实验中引入分子模型互动教学的探索

目前天然药物化学实验课程中缺少对天然产物立体构型确定的内容。在多年教学科研工作基础上,提出以青蒿素构型和构象为主题,将实物球棍HGS分子模型和ChemOffice软件中模拟分子模型应用到天然药物化学实验中,同时整合TopSpin核磁共振图谱处理软件和CCDC晶体数据库网络资源,构建“天然产物立体结构分析”互动实验教学平台。旨在帮助学生更好地理解相对构型、绝对构型、构象等概念,提高学生对复杂天然产物进行结构解析的能力。     

人体微生物天然产物研究进展

得益于基因测序技术、微生物组学研究和生物信息学分析手段的快速发展，人体微生物天然产物研究近年来取得了长足的进展。随着研究的深入，人们发现人体微生物天然产物往往会参与产生菌与宿主或与其他人体微生物之间的相互作用，可以直接或间接地影响人体健康。相应地，不少人体微生物天然产物展现出良好的成药性或作为疾病诊疗新型标志物的潜力。因此，研究人体微生物天然产物不仅能够拓展活性天然产物的来源，促进药物研发，而且在疾病诊断和改善人体健康方面具有重要的意义。综述了人体微生物天然产物研究常用的3类策略，并着重介绍了一些具有代表性的化合物的发现方法及其多样的结构与活性，以期为相关方向的进一步深入研究提供参考。     

以非洲猪瘟病毒DNA聚合酶X为靶点的海洋药物计算机虚拟筛选

摘 要：目的 从天然产物中高效快速的筛选出一批有效针对非洲猪瘟病毒的药物苗头化合物,为寻找能抑制猪瘟蔓延的生物饲料提供线索。方法 利用计算机辅助药物设计技术,以非洲猪瘟病毒。DNA聚合酶X的DNA结合区为靶点,进行虚拟筛选,在陆生和海洋天然产物中,化合物通过文献搜索和数据库查询明确部分天然产物的来源。结果 从陆生天然产物库中筛选出16个苗头化合物,其中有5个源自中国;在海洋化合物数据库MarineChem3D中得到了59个苗头化合物,其中有8个源自中国。结论 我国境内分布有13种潜在的具抑制非洲猪瘟效果的天然产物,其中大部分来源于海洋生物。     

抗HIV药物的研发现状及发展趋势分析

近年来,艾滋病感染人数急剧增加,已成为威胁人类健康的重大疾病。为了解抗人类免疫缺陷病毒（HIV）药物的研究现状和发展趋势,对Thomson Reuters Integrity数据库中收录的抗HIV药物信息进行统计,从药物发展阶段、药物类型、作用靶点和天然来源类型等方面进行分析。研究发现,抗HIV药物大多处于生物测定阶段,生物制品在药物类型中占绝对优势,作用靶点大多数是针对HIV复制周期中的关键酶,抗HIV药物的天然来源以植物为主,天然产物是未来重要的发展方向。     

Natural Products in Drug Discovery and Development. 27-28 June 2005, London, UK

The meeting covered many aspects of the use of natural products in drug discovery and development. The historical and current contributions of natural products to the main classes of medicines, technical improvements to the supply of marine microbial products by fermentation and molecular biology and the value of natural chemical diversity for providing patentable, drug-like lead molecules were among the topics discussed. Several compounds in current clinical trials were described; these included several anticancer compounds and two compounds in development by Phytopharm plc, PYM-50028 (Cogane) and PYM-50018 (Myogane), for the treatment of neurodegenerative disease.     

Misassigned natural products and their revised structures

Natural products are a major pipeline for drug development and are responsible for more than 50 % of drugs on the market. NMR is a fundamental and powerful tool for the structure determination of natural products. It is essential to provide unambiguous chemical structure information on natural products in drug development research, including the structure–activity relationship, derivatization and pharmacokinetic/pharmacodynamic studies. Advancement of NMR instruments has made it possible to deal with nanomole-scale natural products for structure elucidation, but misinterpretation of NMR spectra still occurs. We review 21 natural products with revised chemical structures and the methods used for those revisions.     

国际药理学联合会,导向药理学与天然产物（英文）

The pharmaceutical industry has struggled to provide new drugs for stroke and neurodegenerative disease using classical medicinal chemistry approaches.However there is a disconnect between single molecular targets and such severe diseases.Life style changes,particularly exercise,and some natural products,may extend life span:but what are the molecular targets?IUPHAR has built a database of the molecular targets within the human genome which is freely available,with gold standard ligands:the IUPHAR/BPS GuidetoPHARMACOLOGY(GtoP)database(see GuideToPharmacology.org).The database is unique containing information reviewed by the >90NC-IUPHAR expert committees with their publications(H-index72).These expert committees consider features beyond the capability of machine-based data trawling,such as what we know and don′t know,variables affecting drug receptor affinity,the crucial challenges of multiple gene products,alternative splicing,epigenetics,allostery,disease and drug ontologies.The database is being actively promoted worldwide by the main pharmacological societies,resulting in a large international user-base.This can now be extended to the molecular targets of natural products.Natural products also markedly affect cellular metabolism and I will also cover how recent human evolution selected certain molecular pathways,allowing metabolomics analysis to develop new directions for the treatment of neurodegenerative disease.IUPHAR can be a partner in developing new therapeutic paradigms,by expert assessmentof complex research areas at clinical and preclinical levels.This is a unique cooperative international initiative.Key words:pharmacology;molecular targets;natural products     

制药企业微生物鉴定技术和监测数据库的建立

目的：建立制药企业微生物鉴定技术和监测数据库,以达到微生物溯源调查、回顾分析和法规符合性的要求。方法：建立微生物定向和数值分类鉴定方法,通过对标准菌株的分析鉴定,以确认鉴定方法的适用性,并将污染菌的来源、菌落、细菌形态和鉴定信息以图片形式保存于Word、Excel文档中。结果：微生物定向和数值分类鉴定法经确认后均符合要求,可用于微生物的鉴定。制药企业污染菌库、鉴定电子菌库和药品生产过程中微生物监测电子数据库,可用于污染菌的测试、鉴定信息确认和分析调查。结论：所述的微生物定向和数值分类鉴定法,以及污染菌库、鉴定电子菌库和监测电子数据库为同行提供一套简单、应用性强、成本低的微生物鉴定技术和建立污染菌库的指导方法及技术平台。     

具有烯二炔类抗生素产生能力的稀有放线菌的筛选

高质量的微生物天然产物库是新药研发的重要来源,目前我国已经建立了较大规模的微生物产物库,建立高效准确的筛选模型来筛选烯二炔类抗肿瘤抗生素对已建立的微生物产物库进行筛选对于新药研发至关重要.本文重点讨论了目前已经较为常用的烯二炔类抗生素产生菌的筛选方法,包括基于活性与基因的筛选模型和精原细胞筛选模型,之后根据甄永苏院士的团队所做的内容提出两种新的理论上可行而且未来有可能被构建的筛选模型.     

开发微生物来源天然产物的新技术

微生物在药物的开发中具有十分重要的作用,主要表现在微生物的次级代谢产物具有结构多样性、活性广泛性和临床有效性,其中许多化合物或其衍生物已经成为临床治疗多种疾病的药物。开发微生物来源的天然产物包括寻找新资源和革新新技术。本文介绍微生物药物的优点和局限性,获得更多微生物资源的途径以及微生物药物研发中5种新技术的应用,并探讨了各自的局限性。     

以DrugBank数据库为中心分析药物信息

DrugBank数据库整合了药物的化学结构,药理作用,作用蛋白靶点,作用的生理通路,药物间相互作用等信息。以该数据库为中心,与PDB蛋白三维结构数据库和KEGG生理通路数据库联合应用,可以分析药物的详细信息。文章以治疗儿童白血病药物甲氨蝶呤为例,系统地研究了药物的信息获取及数据库各字段在药学研究中的意义。DrugBank数据库为药学研究人员提供了一个很好的获取药物信息的专业平台。