中國科學(xué)院分子植物科學(xué)卓越創(chuàng)新中心周志華研究組與中國科學(xué)院華南植物園王瑛研究員團(tuán)隊(duì)合作首次搭建了晚期肝癌候選藥物淫羊藿素的人工生物合成途徑，并通過創(chuàng)建微生物細(xì)胞工廠，實(shí)現(xiàn)了以葡萄糖為碳源從頭合成淫羊藿素。相關(guān)研究成果近日在線發(fā)表于《科學(xué)通報(bào)》。

　　淫羊藿素是中藥淫羊藿的主要活性成分，也是晚期肝癌候選藥物阿可拉定的單一成分，目前阿可拉定已經(jīng)完成了III期臨床試驗(yàn)。為此，研究人員從淫羊藿中挖掘與鑒定了一個(gè)異戊烯基轉(zhuǎn)移酶EsPT2，其高效催化黃酮類化合物山奈酚（KAE）的C8異戊烯基化合成8-異戊烯基山奈酚（8P-KAE）；從大豆中鑒定了催化8P-KAE的C4’-OH甲基化的甲基轉(zhuǎn)移酶GmOMT2，搭建了淫羊藿素的人工生物合成途徑。

　　同時(shí)，研究人員通過引入11個(gè)外源基因以及改造12個(gè)酵母內(nèi)源基因，構(gòu)建了高產(chǎn)8P-KAE的酵母底盤。并通過將甲基轉(zhuǎn)移酶GmOMT2定位于弱堿性的線粒體中進(jìn)行表達(dá)，或?qū)?P-KAE酵母底盤與表達(dá)甲基轉(zhuǎn)移酶GmOMT2的大腸桿菌共培養(yǎng)，實(shí)現(xiàn)了淫羊藿素的合成，在搖瓶發(fā)酵條件下其產(chǎn)量分別為7.2和19.7 毫克/升發(fā)酵液。

　　周志華表示，這項(xiàng)研究不僅鑒定了兩個(gè)新的生物元件，而且首次實(shí)現(xiàn)了淫羊藿素的從頭人工合成，為規(guī)?；苽湟蜣剿丶捌溲苌锏於嘶A(chǔ)，同時(shí)也為解決合成生物學(xué)研究可能面臨的生物元件pH不適配問題提供了可借鑒的新策略。

　　相關(guān)論文信息：https://doi.org/10.1016/j.scib.2021.03.002

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