【摘 要】
：
植物芳香类天然产物具有重要的药用价值,可制成具有抗菌、抗炎、镇痛、抗氧化、杀虫驱虫、祛痰止咳、安神镇静和抗肿瘤等药效的医药保健用品。然而,由于植物中芳香类天然产物含量较低并且难以提取和纯化,严重限制了其工业化生产及应用。合成生物学和代谢工程技术的发展为天然产物的生产提供了新的思路,可以利用人工微生物细胞工厂来实现多种芳香类天然产物的高效合成。文中介绍了芳香类天然产物的种类、合成途径和关键酶,综述了近年来国内外通过合成生物学技术合成芳香类天然产物的研究进展,探讨了当前研究所面临的挑战及潜在的解决策略,以期对
【机 构】
：
上海交通大学生命科学技术学院微生物代谢国家重点实验室
【基金项目】
：
国家重点研发计划(No.2019YFA0904600),国家自然科学基金(No.31800019),上海市青年科技启明星(No.20QA1404800)资助。
论文部分内容阅读
植物芳香类天然产物具有重要的药用价值,可制成具有抗菌、抗炎、镇痛、抗氧化、杀虫驱虫、祛痰止咳、安神镇静和抗肿瘤等药效的医药保健用品。然而,由于植物中芳香类天然产物含量较低并且难以提取和纯化,严重限制了其工业化生产及应用。合成生物学和代谢工程技术的发展为天然产物的生产提供了新的思路,可以利用人工微生物细胞工厂来实现多种芳香类天然产物的高效合成。文中介绍了芳香类天然产物的种类、合成途径和关键酶,综述了近年来国内外通过合成生物学技术合成芳香类天然产物的研究进展,探讨了当前研究所面临的挑战及潜在的解决策略,以期对
其他文献
姜黄素是姜科植物的特征性成分,具有重要的药理活性。文中利用姜黄素生物合成关键酶β-酮酰辅酶A合酶(Diketide-CoA synthase,DCS)基因和姜黄素合酶(Curcumin synthase,CURS)基因构建非天然融合基因DCS::CURS,并将其与4-香豆酰辅酶A连接酶(4-coumarate coenzyme A ligase,4CL)和乙酰辅酶A羧化酶(Acetyl coenzyme A carboxylase,ACC)基因共同引入大肠杆菌Escherichia coli,构建由阿魏酸
植物大麻素是具有生物活性的一系列萜类化合物的总称,被认为是大麻的专有成分。具有主要药理活性的植物大麻素为Δ9-四氢大麻酚(Δ9-tetrahydrocannabinol,Δ9-THC)和大麻二酚(Cannabidiol,CBD),均以内源性大麻素受体为靶点,通过激活内源性大麻素系统而参与人体许多生理病理过程,具有广泛的治疗潜力。目前,Δ9-THC、CBD及其类似物或组合制剂,已用于治疗癫痫、癌症化疗患者的呕吐、多发性硬
可利霉素(Carrimycin,CAM)是将异戊酰基转移酶基因(Isovaleryltransferase gene,ist)导入到螺旋链霉菌中产生的以异戊酰螺旋霉素(Isovalerylspiramycin,ISP)为主组分的抗生素。原工程菌中的ist基因与螺旋霉素(Spiramycin,SP)生物合成基因簇相距较远,且具有两种抗性基因,难以对其进行基因改造,因此需要构建新型CAM工程菌株。文中通过CRISPR-Cas9基因编辑系统靶向切割2个位点,将ist和其正调控基因acyB2通过同源重组插入到SP
芳香族化合物在香料中占很大的比重,传统生产方式有化学合成和植物提取。化学合成依赖于石油资源,并具有环境不友好、反应条件恶劣等缺点。植物提取方法受限于植物资源,且占用耕地。近年来,随着代谢工程和合成生物学技术的发展,利用可再生原料,微生物合成芳香族香料化合物成为一种新的生产方式。文中介绍了大肠杆菌和酵母菌等模式微生物合成芳香族香料的研究进展,包括利用莽草酸途径合成香兰素等,聚酮途径合成覆盆子酮等。综述重点介绍了生物合成途径解析、人工合成途径创建及代谢调控等,为微生物发酵法生产芳香族香料化合物提供参考。
鬼臼毒素(Podophyllotoxin,PTOX)是来源于中药八角莲、山荷叶和桃儿七等鬼臼属植物的芳基四氢萘类木脂素。其化学半合成衍生物依托泊苷和替尼泊苷被用于多种癌症的临床治疗。作为天然产物来源新药创制的典型代表,鬼臼毒素目前依赖天然提取,供求矛盾日渐突出。生物合成具有不受资源限制、反应条件友好等优势,是鬼臼毒素及其衍生物生产的新方式。文中总结了鬼臼毒素在植物中的生物合成途径的研究进展,阐述了合成途径中关键酶的功能及其亚细胞定位,进而介绍了以模式植物烟草为底盘的鬼臼毒素合成生物学研究。最后总结了利用微