兰州大学科研人员在生物碱抗菌机制研究方面取得新进展

近日，兰州大学天然药物化学生物学研究团队在国际权威学术期刊《Science》子刊Science Advances在线发表了题为“Indoloquinoline alkaloid neocryptolepine derivative inhibits Botrytis cinerea by targeting thiamine thiazole synthase”的最新研究成果，首次揭示了新白叶藤碱类生物碱的全新抗菌作用机制。

兰州大学为该论文第一署名单位，博士生赵文斌为第一作者，兰州大学刘映前教授和张智军副教授为通讯作者。该工作得到了国家自然科学基金、国家重点研发计划课题、甘肃省重大专项、甘肃省国际科技合作重点项目以及“天然源功效物质开发与先导药物发现”校企系列合作课题等项目的共同资助。

在该项研究中，团队以天然源新白叶藤碱类生物碱为先导，通过多样性导向合成与分子结构优化策略，筛选获得了具有优异抗菌活性的候选药剂Z24。并进一步采用化学生物学、蛋白组学和转录组学等现代生物学分析手段系统开展了其作用机制研究。研究表明，新白叶藤碱衍生物Z24通过特异性结合并抑制灰葡萄孢菌的硫胺噻唑合成酶（Bcthi4），阻断真菌体内硫胺素的合成，对灰葡萄孢菌表现出优异的抑制活性，并对多种重要的病原真菌表现出广谱的抑制作用。这一机制与传统农用抗菌药物相比具有显著优势：由于Bcthi4途径在哺乳动物和植物细胞中缺失，Z24选择性抑制病原真菌的生长，避免了对农作物和哺乳动物的潜在毒性。这种独特的作用方式和机制使得Z24具有更好的生物安全性，同时可避免或减少了环境污染和真菌耐药性的风险。这项研究不仅揭示了新白叶藤碱衍生物的全新抗菌作用机制，更为进一步生物合理性设计和创制靶向硫胺噻唑合成酶的新型抗菌药物提供了重要的理论依据和技术支撑。

新白叶藤碱衍生物Z24的抗菌作用机制