摘要：微生物天然产物一直都是新型生物药物创新的主要源泉,是目前开发临床抗菌、抗肿瘤、免疫抑制剂等药物的重要资源。随着临床耐药菌的日益增多,新型病原菌和病毒的不断出现,以及新骨架天然产物挖掘难度的增加,新型微生物药物的开发正面临着巨大挑战。作为21世纪生命医学领域催动原创突破和学科交叉融合的前沿学科,合成生物学的崛起为解决药物研发困境提供了新的思路和方法,它可以突破天然药物发现的瓶颈,设计新的生物合成途径,产生更多天然药物及类似物。本文综述了近五年来合成生物学在微生物药物研究领域的技术革新,及其在氨基糖苷类抗生素、核苷类抗生素、核糖体肽、萜类以及聚酮类化合物等5大类微生物天然药物的发掘、生物合成以及新结构创制等方面的应用。

摘要：目的概括了合成生物学的主要研究内容和核心技术,重点介绍了合成生物学在天然药物和微生物药物开发中的应用。方法首先介绍了合成生物学的概念、核心理念和技术,进一步从天然药物和微生物药物两个方面详细介绍了合成生物学在药物开发中的实例,特别是紫杉醇和青蒿素前体的生物合成研究大大促进了合成生物学在药物开发中的应用。结果合成生物学是21世纪生物学领域的新兴交叉学科,其在阐明生物合成基本规律的基础上,通过人工设计新的生物系统或改造旧的生物过程,从而实现新的功能或新物质合成。结论微生物来源药物是医药工业的重要分支,随着临床耐药菌的日益增多和新药研发难度的加大,微生物药物的开发面临着巨大挑战。伴随着合成生物学的兴起,利用合成生物学原理和方法发掘和改造微生物药物成为一条有效途径。

摘要：天然微生物药物的生物合成存在产量低、组分复杂、周期长、严谨调控等特征。同时与药物生物合成相关的催化基因、调节基因、抗性基因和外排基因等成簇排列，初具模块化特征。在充分挖掘、解析和优化多种生物合成元件、模块、系统及高效底盘的基础上，合成生物学整合工程学理念，采用先设计、后实验的策略，修补和强化微生物药物合成机器，高效对接优良底盘，实现微生物药物合成的高产、高效、降耗和减排，最终推动微生物药物产业升级。