新华社客户端海口12月30日电(记者 陈凯姿)日前,国际四大名刊之一《PNAS》(美国科学院院报),在线刊发了中国热带农业科学院热带作物品种资源研究所乔飞研究员团队的最新科研成果——《海南粗榧1-苯乙基异喹啉生物碱生物合成通路的解析》。该成果首次打通了广谱抗癌药物海南粗榧三尖杉酯类生物碱碳骨架母核生物合成上游通路,解决了半个多世纪以来关于苯乙基异喹啉类生物碱上游生物合成通路的争论,为三尖杉酯类生物碱的生物合成奠定了基础。
据了解,三尖杉酯类生物碱具有广谱抗癌作用,在临床上主要用于急性白血病的治疗。三尖杉酯类生物碱主要提取自三尖杉科植物,因该科植物生长极其缓慢,生境狭窄,多处于濒危的边缘,并且三尖杉酯类生物碱含量极低,从植物中大量提取非常困难。同时,化学合成也未能解决其商业化生产的难题,导致该药品价格昂贵,成为其临床上广泛使用的主要障碍。
乔飞团队选择三尖杉科植物中生物碱含量最高的海南粗榧作为研究对象,从三尖杉碱合成通路上游通路入手,寻找碳骨架合成的关键基因,借助全长转录组对相关基因进行了逐个验证。通过长期反复实验研究,最终打通了整个上游合成通路。合成通路的解析,将极大地帮助实现三尖杉酯类生物碱药物的生物工程技术生产,不仅可以降低药物的价格,还可以减少从野外采集植物,从而保护野生植物。
据介绍,此次发表的论文第一署名单位为中国热带农业科学院热带作物品种资源研究所,乔飞研究员、何岳东博士和张宇浩硕士为论文共同第一作者。该科研项目从2011年开始至今已历时十余年,研究工作得到了国家自然科学基金委面上项目、中国热带农业科学院中央级科研事业单位基本科研业务费专项等项目支持。
报道链接:中国热科院重大科研成果在《PNAS》发表