研究方向

　　微生物天然产物药物的发现、生物合成机制解析及合成生物学研究

　　研究内容

　　微生物天然产物具有复杂精妙的化学结构和丰富多样的生物活性，是抗生素、抗肿瘤等药物的重要来源，广泛应用于临床、农业和畜牧养殖等领域。尤其在抗感染领域，超过70%的临床抗生素来源于微生物天然产物或其衍生物。近年来，基于微生物基因组学，精准高效挖掘活性天然产物，加速其在药物研发等方向的转化应用，已成为研究热点。

　　本研究组面向新药研发的国家重大需求，聚焦微生物来源的聚酮类和非核糖体肽类天然产物，融合生物学、化学、信息学与人工智能等多学科手段，系统开展基础与应用研究。主要包括：基于基因组信息的天然产物精准挖掘；复杂结构天然产物的生物合成机制解析及酶催化元件的发现与利用；以及基于合成生物学的活性分子创新与高效获取。

　　1. 微生物资源开发及天然产物药物的靶向发掘

　　微生物基因组中蕴藏着大量尚未开发的生物合成基因簇，具有合成众多新型天然产物药物的巨大潜能。我们通过深度分析微生物基因组大数据，挖掘其合成新颖天然产物的潜力，建立高效的发现平台，为新药研发提供先导化合物，特别是在开发抗耐药菌新型药物方面提供有力支持。

　　2. 复杂天然产物的生物合成机制解析及酶催化剂开发

　　重点研究聚酮和非核糖体肽类复杂天然产物的生物合成途径，发现并阐明新颖酶的催化机制；开发酶催化剂，用于天然产物药物及其他重要高值化合物的人工生物合成途径创制。

　　3. 天然产物药物的合成生物学创制

　　合成生物学和基因编辑技术极大地推动了天然产物研究。我们通过重编排生物合成途径，激活沉默的基因簇，发现新颖天然产物药物。同时，基于合成生物学理念，理性设计并组装新的生物合成途径，定向创制新的先导化合物，助力新型药物的开发。