《自然-通讯》发表濒危中药药效物质生物合成创新成果

本报讯（记者徐婧）近日，北京中医药大学北京中医药研究院中药现代研究中心研究员刘晓、史社坡、李军团队和北京大学药学院屠鹏飞教授团队围绕濒危中药肉苁蓉药效物质生物合成方向的研究论文《管花肉苁蓉中松果菊苷的全生物合成途径解析及苯乙醇苷类化合物的异源从头合成》（CompletepathwayelucidationofechinacosideinCistanchetubulosaanddenovobiosynthesisofphenylethanoidglycosides）在《自然》（Nature）杂志子刊《自然-通讯》（NatureCommunications）发表。文章首次报道了管花肉苁蓉中结构最为复杂的苯乙醇苷类成分——松果菊苷的全生物合成途径，并实现了23个苯乙醇苷类化合物在烟草中的异源从头合成。

近年来，利用合成生物学策略实现活性天然产物生物合成途径的异源重构，构建细胞工厂实现关键活性成分的异源合成，成为突破珍稀濒危中药材关键活性成分来源难题的有效途径。“支持珍稀濒危中药材替代品的研究和开发利用”已明确写入《中共中央国务院关于促进中医药传承创新发展的意见》中。目前，以松果菊苷为代表的肉苁蓉苯乙醇苷类化合物的生物合成通路尚未被完全解析。

该研究以松果菊苷为目标，成功完成了14条相关基因的克隆鉴定，首次揭示了由酪氨酸起始至松果菊苷的全生物合成途径。明晰了肉苁蓉中两条与酪醇生物合成相关的路径，并鉴定了酪醇后修饰阶段装配生成松果菊苷相关的糖基转移酶、酰基转移酶及P450羟化酶。进一步在烟草中重构该合成途径，在不添加任何外源前体的情况下，成功实现了红景天苷等5个已知和18个新颖苯乙醇苷的异源从头合成。

此项研究为其他苯乙醇苷类化合物生物合成途径的解析提供了重要启示，亦为复杂结构苯乙醇苷类化合物的异源合成提供了理想的基因元件，还为肉苁蓉优良品种选育及苯乙醇苷类创新药物研发奠定了坚实的基础，具有重要的科学价值和应用前景。

据悉，《自然-通讯》创刊于2010年，编辑部总部位于英国伦敦，是自然出版集团旗下的综合性开放获取期刊，是世界上历史悠久的、最有名望的科学杂志《自然》（Nature）的子刊之一，以高质量、多学科研究和严格的学术审核著称。