我國科學家利用工程酵母實現(xiàn)非天然人參皂苷12β-O-Glc-PPD的從頭全合成

人參皂苷（Ginsenosides）是名貴藥材人參的主要活性成分，具有抗癌、抗炎、抗氧化和抗糖尿病等多種藥理活性。已知的天然人參皂苷均由人參皂苷苷元的C3-OH、C6-OH或C20-OH經(jīng)糖基化生成，但在人參中從未發(fā)現(xiàn)C12-OH糖基化皂苷。據(jù)報道，以原人參二醇（PPD）為前體化學合成的C12-OH糖基化皂苷12β-O-Glc-PPD比天然人參皂苷具有更強的抗肺癌活性。

近日，中國醫(yī)學科學院藥物研究所研究團隊在《Green Chemistry》期刊上發(fā)表了題為“Combining Protein and Metabolic Engineering to Achieve Green Biosynthesis of 12β-O-Glc-PPD in Saccharomyces cerevisiae”的研究論文。研究團隊首先利用蛋白質(zhì)工程獲得UGT109A1突變體UGT109A1-K73A，其催化活性比野生型大幅度提高；然后從短乳桿菌（Lactobacillus brevis）中篩選獲得能夠高效水解3β,12β-Di-O-Glc-PPD的C3位糖基從而生成12β-O-Glc-PPD的β-糖苷酶Bgy2；最終通過模塊化工程策略將UGT109A1-K73A和Bgy2基因轉(zhuǎn)入優(yōu)化過的產(chǎn)PPD的釀酒酵母底盤細胞，構(gòu)建了12β-O-Glc-PPD的生物合成途徑。在搖瓶水平，工程菌中12β-O-Glc-PPD的產(chǎn)量可達38.6 mg/L。

該工作為深入開展12β-O-Glc-PPD的抗腫瘤藥物研發(fā)奠定了基礎。

注：此研究成果摘自《Green Chemistry》雜志，文章內(nèi)容不代表本網(wǎng)站觀點和立場，僅供參考。

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