抗癌原料藥白樺脂酸生物合成研究取得新進(jìn)展

本刊訊 前不久，中國科學(xué)院大學(xué)武漢植物園碩士研究生周晨以白樺樹樹皮為研究材料，從中分離了控制白樺脂酸合成的關(guān)鍵細(xì)胞色素氧化酶基因并在微生物酵母細(xì)胞中人工重建了白樺脂酸生物合成途徑。

白樺脂酸為五環(huán)三萜類化合物，其本身以及其衍生物對多種人類癌癥疾病具有較好的治療功效，尤其是對結(jié)腸癌以及黑色瘤的抑制作用明顯。白樺脂酸在很多種植物中均有合成，但其主要來源為白樺樹的樹皮，含量約為萬分之幾數(shù)量級。隨著藥物市場需求的迅猛增長，以及白樺樹資源的有限性，白樺脂酸供應(yīng)鏈出現(xiàn)斷層現(xiàn)象，因此利用人工方法合成白樺脂酸顯得尤為重要。

在章焰生研究員的指導(dǎo)下，周晨利用白樺樹的樹皮為研究材料，從中分離了控制白樺脂酸合成的關(guān)鍵細(xì)胞色素氧化酶基因并命名為BPLO 基因。BPLO 基因較之前發(fā)表的來源于其他幾種植物的細(xì)胞色素氧化酶，展現(xiàn)了明顯較高的催化白樺脂酸合成活性；利用BPLO 基因，該課題組進(jìn)一步在微生物酵母細(xì)胞中人工重建了白樺脂酸生物合成途徑，構(gòu)建的酵母工程菌利用常用培養(yǎng)基即能合成植物來源化合物白樺脂酸。在此基礎(chǔ)之上，研究人員還嘗試比較了不同種酵母承載白樺脂酸的合成能力，發(fā)現(xiàn)酵母自身的遺傳差異對白樺脂酸合成具有較大的影響。

該研究得到了國家科技計劃及企業(yè)基金資助，相關(guān)研究成果為人工規(guī)模化生物合成白樺脂酸奠定了理論基礎(chǔ)。相關(guān)研究結(jié)果發(fā)表在BMC Biotechnology。