武漢植物園倍半萜內酯生物合成研究取得進展

　　愈創木烷型內酯具有諸多藥用活性，很多這類化合物具有較強抗癌功效，該類化合物在植物中通常只有萬分之幾的含量，如此低含量的合成限制了該類化合物的開發利用，但由于其顯著藥用價值，部分該類化合物仍被用于臨床抗癌實驗，比如人們從地中海地區的毒胡蘿卜中分離出毒胡蘿卜素(Thapsigargin)，其衍生物已被開發成治療前列腺癌的藥物。

　　該類化合物分子結構中的內酯基團是其活性基團，也決定了其藥用價值。按照內酯結構可將這類化合物分為兩類即：C12,6以及C12,8內酯。目前，科學家已解析了C12,6內酯基團形成機制，但對于C12,8內酯基團形成的認識尚是一片空白。為了解析C12,8內酯基團的形成機制，中國科學院武漢植物園的科研人員利用菊科植物旋復花為研究材料，借助轉錄組測序技術揭開了C12,8內酯基團形成的神秘面紗，發現該種活性基團形成是利用吉馬烷型化合物大根香葉烯A酸為底物，在特種細胞色素P450酶CYP71BL6的作用下在其C8位置形成羥基，該羥基然后自由攻擊C12位置的羧基，經過脫水最終形成C12,8內酯基團。CYP71BL6基因的分離為C12,8內酯化合物的人工合成提供了可能，為了探討人工酵母合成C12,8內酯的可能性，研究人員將CYP71BL6基因導入了酵母細胞，結合大根香葉烯A酸合成通路的引入，發現人工構建的酵母工程菌能夠自動化合成C12,8內酯化合物。

　　研究工作得到了國家自然科學基金面上項目的資助，相關研究成果以Discovery of a non-stereoselective cytochrome P450 catalyzing either 8α -or 8β-hydroxylation of germacrene A acid from the Chinese medicinal plant, Inula hupehensis為題，發表在Plant Journal上。

圖1.CYP71BL6酶催化C12,8內酯基團形成

圖2.基于CYP71BL6基因人工酵母菌成功合成C12,8內酯化合物