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文章推荐 | 人工本草细胞：复方丹参酵母1.0

生信宝典 · 公众号 · 生物 · 2025-01-17 21:00

主要观点总结

文章介绍了中药活性成分异源仿生合成的新资源获取模式在中药保护与开发中的潜力。以复方丹参为例，研究团队通过该技术实现了三七总皂苷等生物合成前体的同时合成，并构建了复方丹参酵母细胞。该工作为中药复方一站式发酵生产奠定基础，并得到了相关项目的支持。同时，文章还介绍了作者简介、原文链接、往期推荐及相关教程。

关键观点总结

关键观点1: 中药活性成分异源仿生合成的新资源获取模式潜力巨大。

这种新技术有助于保护中药资源并促进开发。

关键观点2: 复方丹参酵母细胞的构建是中药复方一站式发酵生产的重要进展。

该细胞能同时生产多种中药活性成分，为中药现代化提供了新的方向。

关键观点3: 文章作者戴住波及其研究团队在合成生物学和分子生药学领域有重要成果。

他们已创建了超过30种高值天然产物的人工本草细胞，并在多个项目中获得资助和专利。

正文

中药活性成分异源仿生合成是一种新的资源获取模式，在中药资源保护与开发过程中展现出巨大的潜力。然而，目前的研究基本以单体、组分为合成目标，跨物种、多组分的复方活性组分的仿生合成研究极具挑战性。

复方丹参是临床常用的治疗冠心病、心绞痛的中药复方制剂，其主要组成为丹参、三七和冰片。丹参的主要活性成分为丹参酮和酚酸类，三七的主要活性成分为三七总皂苷，冰片为辅药具有开窍醒神、清热止痛功效。

在本研究中，研究团队通过中药活性成分异源仿生合成技术，在酿酒酵母中实现了三七总皂苷的生物合成前体原人参二醇、丹参酮生物合成前体次丹参酮二烯以及冰片在同一酵母细胞内的同时合成，构建了复方丹参人工本草细胞--复方丹参酵母1.0。该底盘细胞能够同时生产62.34 mg/L的原人参二醇、12.82 mg/L的次丹参酮二烯以及2.54 mg/L的冰片。

研究在建立仿生细胞进行的单体、组分高效合成的基础上，进一步过渡到跨物种、多组分仿生合成的首次尝试，为中药复方一站式发酵生产奠定了基础。

本文章发表在《中医药科学（英文）》（Science of Traditional Chinese Medicine）2024年第2卷第4期。该研究工作得到了合成生物学海河实验室颠覆性创新(人才)项目、国家重点研发计划“合成生物学”重点专项等项目的支持。

▋文章引用

Li R, Wang J, Han Y, Dai Z. Compound Danshen Yeast 1.0. Sci Tradit Chin Med 2024;2(4):303–311. doi: 10.1097/st9.0000000000000053

▋作者简介

戴住波，中国中医科学院博士，中国科学院天津工业生物技术研究所/国家合成生物技术创新中心研究员，博士生导师，中国科学院特聘研究员。中国中西医结合学会分子生药学专业委员会秘书长，中国中药协会中药发酵药物专业委员会副主任委员。主要从事合成生物学、分子生药学等前沿交叉学科研究，以酵母为底盘细胞创建了系列高值天然产物（天然药物、中药和芳香精油等）人工本草细胞超过30种，其中“玫瑰酵母”等多个产品系实现技术转让。研究成果发表在 Metabolic Engineering，Nucleic Acids Research，Advanced Science和Green Chemistry等TOP学术期刊上，申请专利30项（含美国、欧盟、日本、中国香港专利各1项），参编专著5部，丹参酮项目获中国药学会科学技术一等奖。相关工作分别获得合成生物学国家重点研发计划，国家重大新药创制，天津市“新型冠状病毒感染应急防治”等项目资助。