天津工生所植物天然產物合成生物學研究取得進展

　　合成生物學以工程化設計理念，對生物體進行有目標的設計與改造，形成生物技術顛覆式創新，有望為破解人類面臨的資源、環境等領域重大挑戰提供新的解決方案。植物天然產物合成是合成生物學的重點研究方向。1月31日，中國科學院天津工業生物技術研究所與云南農業大學合作，首次實現治療心腦血管疾病的中成藥燈盞花素全合成的最新研究成果，以Engineering yeast for the production of breviscapine by genomic analysis and synthetic biology approaches為題，在線發表在Nature Communications上。

　　燈盞花在云南地區民間被用于治療癱瘓已有上千年歷史。燈盞花素具有擴張腦血管的作用，可用于治療缺血性腦血管疾病，如腦血栓以及由腦栓塞、腦溢血等所致后遺癥癱瘓病人。由于臨床應用效果顯著，1995年燈盞花素制劑被列為全國中醫醫院急診科治療心腦血管疾病的必備中成藥。2005年，純度更、高安全性更好的燈盞花素注射液獲得國家藥監局審批。目前，該類藥品市場價值已接近50億元。

　　天津工生所研究員江會鋒帶領的新酶設計與酵母基因組工程研究團隊、云南農業大學西南中藥材種質創新與利用國家地方聯合工程研究中心，與云南省藥用植物生物學重點實驗室主任楊生超團隊合作，利用合成生物學和生物信息學技術，從燈盞花基因組中篩選到燈盞花素合成途徑中的關鍵基因（P450酶EbF6H和糖基轉移酶EbF7GAT），并在釀酒酵母底盤中構建燈盞花素合成的細胞工廠。通過代謝工程改造與發酵工藝優化，燈盞花素含量達到百毫克級，具有較高產業化價值。天津工生所、云南農業大學和昆明龍津藥業股份有限公司已就燈盞花素規模化生產和藥物轉化研究，達成產、學、研一體化合作意向，將共同推進微生物合成燈盞花素的產業轉化。

　　心腦血管疾病已成為人類生命健康的最大威脅，其發病率和死亡率已超過癌癥而躍居世界第一。中國老年人心腦血管病發病率高達30%，隨著我國社會人口老齡化日趨嚴重，心腦血管類藥品的需求正在迅速增加。該項技術成果將有可能將傳統農業種植生產方式轉變為規模化工業發酵生產路線，可大幅降低燈盞花素的生產成本，推廣后可惠及數億心腦血管病人。