中藥有效成分可『不種而獲』

　　生物合成具有不受自然環境影響、生產規範化、生產周期比藥材種植提取短、質量產量更穩定等優點，爲中藥活性成分低成本、可持續的產業化獲取提供技術路徑，有望成爲中藥材保護性生產利用的一個新途徑，尤其對珍稀瀕危中藥資源的保護利用意義重大。

　　本報訊（記者吳瀟湘）對於現代中藥，活性成分是一味中藥發揮作用的核心物質，長期以來只能從植物藥材中提取。今後，獲取中藥活性成分對中藥材的這種唯一性依賴將被打破，而有望直接在實驗室或工廠生成。日前，由中國中醫科學院中藥資源中心黃璐琦研究員負責的國家自然科學基金資助項目『丹參酮類化合物中下游合成途徑研究』獲重大突破，其創新性研究結果發表於【美國國家科學院院刊】。

　　丹參是中國傳統中藥，已有數千年藥用歷史。丹參酮是丹參中一類脂溶性松香烷型二萜活性成分，具有顯著抗感染、抗炎、抗腫瘤等藥理作用。一直以來，我國雖能鑑定藥物活性成分，卻因傳統種植中藥材方式的種種限制，成爲其推廣應用的瓶頸之一。

　　該項目採用合成生物學策略，解析天然產物生物合成途徑並轉化微生物創建『細胞工廠』，力求在實驗室合成中藥活性成分丹參酮，具不受自然環境影響、生產規範化、生產周期比藥材種植提取短、質量產量更穩定等優點，爲中藥活性成分低成本、可持續的生物合成產業化獲取提供技術路徑，有望成爲中藥材保護性生產的一個新途徑，尤其對珍稀瀕危中藥資源保護利用意義重大。

　　項目致力於解析丹參酮生物合成途徑並實現合成生物學異源生產，通過功能基因組學技術鑑定了其合成前體次丹參酮二烯的兩個酶（SmCPS和SmKSL），並與中科院大連化學物理研究所趙宗保研究組合作，構建了高產丹參酮合成前體的酵母工程菌株，次丹參酮二烯的產量達365mg/L。然而，目前國內從前體次丹參酮二烯到終產物丹參酮下游生物合成途徑仍是空白。

　　爲進一步闡明丹參酮生物合成機制，項目組利用比較轉錄組學技術，鑑定了與丹參酮積累相關的14個細胞色素氧化酶修飾基因，並通過基因表達和體外酶活性篩選，發現一種基因（CYP76AH1）催化轉化次丹參酮二烯生成鐵鏽醇，從而爲丹參酮下游相關基因發掘、微生物合成丹參酮奠定基礎。

　　美國愛荷華州立大學的ReubenJ.Peters教授課題組利用植物髮狀根培養和C13同位素標記技術，確定了次丹參酮二烯在丹參酮生物合成中的作用，進一步證實了實驗的正確有效性。該研究還得到楊勝利院士的指導和陳曉亞院士在體外酶活性研究中直接幫助。