本站讯近日，中国海洋大学医药学院、海洋药物教育部重点实验室朱伟明团队与青岛农业大学合作，在国际天然产物顶尖期刊Natural Product Reports（《天然产物报告》）在线发表了题为“Methylene-bridged dimeric natural products involving one-carbon unit in biosynthesis”（《生物合成中一碳单元参与的亚甲基桥联二聚体天然产物》）的综述性文章。

在天然产物研究中，越来越多的二聚体类化合物被发现，许多二聚体表现出了显著优于单体化合物的生物活性，而且通常具有独特的生物合成机制。天然产物的二聚化策略逐渐成为新药研发的有效手段之一。在众多的天然二聚体中，亚甲基桥联二聚体是一类非常独特的结构类型，它们是由一个亚甲基（-CH2-）将两个单体连接而成，结构中的亚甲基多来源于生物合成中的一碳单元，其中以甲醛最为常见（图1）。阐明一碳单元参与的亚甲基桥联二聚体天然产物的结构特征、明晰其非酶催化的形成机制，将会为该类型化合物的规模化制备和生物合成机制研究提供新的思路。综上所述，二聚体天然产物研究，逐渐成为药学、化学以及合成生物学研究者所关注的热点领域。

图1.一碳单元参与的亚甲基桥联二聚体的形成过程

研究团队聚焦天然来源的亚甲基桥联二聚体，在国际上首次全面系统地总结了131个该类型天然产物的结构、来源、生物活性、化学合成以及生物合成的相关内容（图2），重点围绕亚甲基的来源及可能的非酶催化形成过程进行了阐释和探讨，为甲醛参与的二聚体类天然产物的形成机制研究提供了重要指导，也为其化学空间拓展提供了有效参考。此外，针对二聚体生物合成前体的结构特征和化学反应活性的系统总结，将为黄酮、多酚等天然产物的高效开发利用提供经验借鉴。

图2.亚甲基桥联二聚体的来源及结构类型（a）；单体的结构特征（b）；甲醛参与其形成过程的情况（c）

近年来，研究团队针对海洋放线菌活性次级代谢产物开展了大量系统性研究工作，在此过程中，发现了系列亚甲基桥联二聚体，初步证实了甲醛参与的非酶催化形成过程，以此为基础开发了亚甲基桥联二聚体的快速合成策略，实现了二聚体及其类似物的高效获取，为药物筛选及先导化合物发现提供了丰富的结构多样性（ACS Sustainable Chem. Eng. 2022, 10: 655−661; Chin. J. Chem. 2022, 40: 1413−1421; Sci. Rep. 2016, 6: 20004）（图3）。

图3.团队近年来在亚甲基桥联二聚体天然产物研究中的代表性成果

中国海洋大学医药学院朱伟明教授与付鹏教授为共同通讯作者，青岛农业大学樊亚琴副教授为第一作者，医药学院博士生沈京京、刘智、夏昆瑜为论文的共同作者。付鹏教授是中国海洋大学医药学院“青年英才工程”第一层次教授，相关工作得到了国家自然科学基金等项目的资助。

通讯员：蔡超

文章链接:https://pubs.rsc.org/en/content/articlelanding/2022/np/d2np00022a

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