天然产物与新药研发 | NSR专题
□ 杨震
在过去的几十年中,几种从天然产物中发现并研发的药物已获得美国食品药品管理局(FDA)批准进入临床试验。因此,天然产物与新药研发专题的出版恰逢其时。本专题收录了近些年来天然产物化学研究领域所取得的一些重要进展,包括1篇综述、4篇观点、2篇研究亮点、2篇研究论文和1篇访谈。
David J. Newman对天然产物与药物发现领域的发展历史进行综述,涵盖具有抗感染、抗肿瘤、抗代谢疾病的多种已经或尚未应用于临床的天然产物及其衍生物的发现与发展历程,并从化学结构、研究方法等角度进行分析与阐述。
REVIEW
Natural products and drug discovery
天然产物与新药研发
David J Newman
Volume 9, Issue 11, November 2022, nwac206
https://doi.org/10.1093/nsr/nwac206
观点文章探讨了利用新兴技术来分离、合成和生物合成具有生物活性的天然产物,及其可持续发展。Geoffrey A. Cordell阐述了天然产物药物发现的范式进化,提出将第四次工业革命技术与具有生物活性的天然产物的可持续性相结合,以满足全球人类健康需求。岳建民回顾和分析了天然产物在抗疟疾药物研发中的成功案例,以及面临的科学问题和挑战,指出从天然产物中开发下一个抗疟疾药物的方向和希望。戈惠明讨论了周环反应酶的最新环加成反应,并概述了与其进一步研究相关的问题和机遇。唐啸宇和罗小舟回顾了合成生物学在全合成领域的应用,用三个代表性案例介绍了合成生物学对天然产物及其衍生物全合成领域的启发与应用,并对其在全合成领域的前景进行了展望。
PERSPECTIVE
Evolving paradigms for natural-product drug discovery
天然产物药物发现的范式进化
Geoffrey A Cordell
Volume 9, Issue 11, November 2022, nwac075
Natural products are the treasure pool for antimalarial agents
Bin Zhou, Jian-Min Yue(岳建民)
Volume 9, Issue 11, November 2022, nwac112
Pericyclases for cycloaddition
用于环加成的周环酶
Bo Zhang(张博), Hui Ming Ge(戈惠明)
Volume 9, Issue 11, November 2022, nwac229
Harnessing nature's biosynthetic capacity to facilitate total synthesis
Haili Zhang, Ge Liao, Xiaozhou Luo(罗小舟), Xiaoyu Tang(唐啸宇)
Volume 9, Issue 11, November 2022, nwac178
https://doi.org/10.1093/nsr/nwac178
在研究亮点部分,罗坨平介绍了Ian Seiple课题组近期的工作:研究者从结构分析出发,设计合成了一系列A型链阳霉素类抗生素,并对其效果进行分析,为设计并大规模合成能克服细菌抗生素耐药性问题的新型抗生素提供了方法;张子洋介绍了Jun O. Liu课题组的成果:研究者对雷帕霉素进行化学改造,使之可以靶向非天然靶点,获得更多的生物学功能。
RESEARCH HIGHLIGHT
Overcoming antibiotic resistance through efficient and scalable total synthesis
利用高效可规模化的全合成,克服抗生素耐药性问题
Yang Jiao, Tuoping Luo(罗坨平)
Volume 9, Issue 11, November 2022, nwac029
Beyond natural targets: chemical synthesis reprograms the target specificity of rapamycin
超越天然靶点:化学合成重编程雷帕霉素的靶点特异性
Ziyang Zhang(张子洋)
Volume 9, Issue 11, November 2022, nwac039
https://doi.org/10.1093/nsr/nwac039
在研究论文部分,雷晓光研究团队基于Polycarcin V,设计并合成了一系列双功能化学探针,其中之一可以将DNA与DNA结合蛋白交联在一起,他们由此确认了311种DNA结合蛋白,并探讨了这些蛋白在DNA修复中的作用,Polycarcin V及其衍生物还可能在银屑病治疗中发挥作用;杨震研究团队发现来自广防风叶片的天然产物(−)-防风酸在转基因小鼠动物模型上显示具有抑制病毒复制的活性。该类天然产物可做为抗新冠病毒口服药物的潜在先导化合物,作者还开发了缩短合成周期的(−)-防风酸半合成方法。
RESEARCH ARTICLE
Polycarcin V induces DNA-damage response and enables the profiling of DNA-binding proteins
Zongwei Yue, Fan Wu, Fusheng Guo, Jiyeong Park, Jin Wang, Liyun Zhang, Daohong Liao, Wenyang Li, Orlando D Schärer, Xiaoguang Lei(雷晓光)
Volume 9, Issue 11, November 2022, nwac046
Identification and semisynthesis of (−)-anisomelic acid as oral agent against SARS-CoV-2 in mice
(−)-防风酸用作口服抗新冠病毒药物,小鼠模型中的鉴定和半合成
Hai-Xin Yu, Nan Zheng, Chi-Tai Yeh, Chien-Ming Lee, Qi Zhang, Wen-Lv Zheng, Qing Chang, Yuan-He Li, Yu-Jun Li, Gui-Zhen Wu(武桂珍), Jun-Min Quan(全军民), Lin-Qi Zhang(张林琦), Yew-Min Tzeng(曾耀铭), Zhen Yang(杨震)
Volume 9, Issue 11, November 2022, nwac176
https://doi.org/10.1093/nsr/nwac176
在罗坨平撰写的访谈中,北京大学干细胞研究中心主任邓宏魁探讨了化学诱导多能干细胞技术的发展历程,以及各类诱导多能干细胞技术将在再生医学领域发挥的作用。
INTERVIEW
A small-molecule approach towards the Fountain of Youth: chemically induced pluripotent stem cells
Tuoping Luo(罗坨平)
Volume 9, Issue 11, November 2022, nwac181
https://doi.org/10.1093/nsr/nwac181
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