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武汉植物园在抗癌原料药白桦脂酸生物合成方面取得进展

武汉植物园在抗癌原料药白桦脂酸生物合成方面取得进展

  白桦脂酸为五环三萜类化合物,该化合物本身以及其衍生物对多种人类癌症疾病具有较好的治疗功效,尤其是对结肠癌以及黑色瘤的抑制作用明显。白桦脂酸在很多种植物中均有合成,但其主要来源为白幸运28桦树的树皮,含量约为万分之几数量级。

  据中国国家统计局数据显示,中国目前每年需求白桦脂酸的量在18-20吨左右,消耗约23万吨的白桦树树皮用以提取制备白桦脂酸,随着药物市场需求的迅猛增长,以及白桦树资源的有限性,白桦脂酸供应链出现断层现象,中国多家生产白桦脂酸的公司也因此而停产白桦脂酸,从而造成了白桦脂酸市场供应与需求之间的巨大脱节。

  中国科学院武汉植物园天然药物生物合成课题组硕士研究生周晨在研究员章焰生的指导下,利用白桦树的树皮为研究材料,从中分离了控制白桦脂酸合成的关键细胞色素氧化酶基因,被命名为BPLO基因。BPLO较幸运28 之前发表的来源于其它几种植物的细胞色素氧化酶,展现了明显较高的催化白桦脂酸合成活性;利用BPLO基因,研究人员进一步在微生物酵母细胞中人工重建了白桦脂酸生物合成途径,构建的酵母工程菌利用常用培养基即能合成植物来源化合物白桦脂酸;在此基础之上,该研究组还尝试比较了不同种酵母承载白桦脂酸的合成能力,发现酵母自身的遗传差异对白桦脂酸合成具有较大的影响。

  相关研究结果在BMC Biotechnology 幸运28杂志上进行了发表。

  论文链接 

 

酵母工程菌合成白桦脂酸的LC-MS分析