深圳科学家领衔，突破抗癌药物紫杉醇生物合成难题
发表时间:Sat Jan 27 2024 19:18:00 GMT+0800 (中国标准时间)
中国农业科学院深圳农业基因组研究所
（岭南现代农业科学与技术广东省实验室深圳分中心）
与国内外多家单位合作
建立了迄今为止
最短的紫杉醇生物合成途径
1月26日
相关研究成果发表在
世界顶尖学术期刊《科学（Science）》上
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北京时间1月26日凌晨3时，《Science》在线发表了中国农业科学院深圳农业基因组研究所研究员闫建斌与北京大学教授雷晓光等合作完成的最新研究成果“Characterization and heterologous reconstitution of Taxus biosynthetic enzymes leading to baccatin III（巴卡亭III生物合成酶的鉴定与异源重构）”。
作为世界著名植物抗癌天然产物药物，紫杉醇广泛应用于乳腺癌、卵巢癌等多种癌症临床治疗，过去只能依靠珍稀濒危裸子植物红豆杉提取。
为破解这一世界级难题，中国农科院深圳基因组所联合北京大学、清华大学等国内外六家单位开展技术攻关，在国际上率先实现了紫杉醇的生物合成，有望解决“明星抗癌药”紫杉醇供应不足的问题。
该研究综合利用基因组学、代谢组学、生物化学等技术手段，对多个紫杉醇生物合成关键候选基因进行筛选，成功发现了紫杉烷氧杂环丁烷合酶和紫杉烷碳9位氧化酶，并进一步解析了植物中氧杂环丁烷结构形成的催化机制。在此基础上，科研人员成功生成了紫杉醇工业化生产前体巴卡亭III。该研究标志着中国在紫杉醇合成生物学理论和技术上处于世界领先地位。
▲紫杉醇生物合成途径
相关研究成果已申请或获得多项专利，为中国紫杉醇绿色制造产业化铺平了道路。该研究得到了国家重点研发计划、中国农业科学院科技创新工程、广东省、北京市、深圳市及大鹏新区等项目的支持。
中国科学院院士赵国屏表示，紫杉醇异常复杂化学结构决定了生物合成途径解析的空前难度。闫建斌研究员领衔完成的这一研究成果结束了阐明紫杉醇生物合成途径的漫长研究历史，标志着在天然化合物生物合成途径解析以及人工底盘通路重构方面的教科书式的突破。
美国两院院士 Gregory Stephanopoulos评价称，闫建斌及其研究小组的发现，填补了紫杉醇合成途径的空白。除了对基础科学的重要贡献之外，还为更有效、更廉价地合成紫杉醇药物开辟了道路，也为合成多种衍生物以寻找更有效的抗癌药物提供了新的机遇。
内容来源：人民日报海外版、光明日报、深圳特区报、中国农业科学院深圳农业基因组研究所
编辑：赖鼎睿
审读：黄淳 周浩桦
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