中药功效成分合成生物学研究进展(2)
1 中药功效成分合成生物学进展
随着本草基因组学[6]、高通量测序结合分子生物学工具等的应用，大大加速了中药功效成分合成生物学的研究进展，在不同的底盘生物如大肠杆菌、酿酒酵母、枯草芽孢杆菌等，多种中药功效成分尤其是来源于药用植物的单体药物等都取得了巨大的研究进展。
1.1 青蒿素
青蒿素的合成，从黄花蒿中提取青蒿素是目前获取青蒿素的主要途径，每年全世界对青蒿素的需求都在增加，而黄花蒿中青蒿素质量分数很低仅为0.01%～0.8%，单一从黄花蒿中提取青蒿素没法满足其巨大的需求。随着参与青蒿素生物合成的各种酶基因不断得到克隆，通过转基因手段在植物体内促进其生物合成、或在微生物中重建其代谢途径的工作取得了较大的进展[717]。
2003年Keasling实验室[7]将优化后的紫槐二烯合成酶基因ADS导入大肠杆菌中，通过结合来自酵母的甲羟戊酸途径(MVA)的相关基因，首次合成了青蒿素的关键前体物质紫穗槐二烯，通过发酵优化，其产量达到了0.5 g·L-1。尽管经过不断的优化研究，大肠杆菌工程菌株产紫槐二烯的量达27.4 g·L-1[8]，但是因为P450基因在大肠杆菌体内表达的受限，上下游代谢流的不匹配，使得团队将青蒿酸的合成从大肠杆菌转移到酵母菌株上来。2006年，该团队成功鉴定了催化紫穗槐二烯到青蒿酸的关键基因细胞色素P450氧化酶基因(CYP71AV1)，基因功能显示该酶催化紫穗槐4，11二烯的三步氧化 ......
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随着本草基因组学[6]、高通量测序结合分子生物学工具等的应用，大大加速了中药功效成分合成生物学的研究进展，在不同的底盘生物如大肠杆菌、酿酒酵母、枯草芽孢杆菌等，多种中药功效成分尤其是来源于药用植物的单体药物等都取得了巨大的研究进展。
1.1 青蒿素
青蒿素的合成，从黄花蒿中提取青蒿素是目前获取青蒿素的主要途径，每年全世界对青蒿素的需求都在增加，而黄花蒿中青蒿素质量分数很低仅为0.01%～0.8%，单一从黄花蒿中提取青蒿素没法满足其巨大的需求。随着参与青蒿素生物合成的各种酶基因不断得到克隆，通过转基因手段在植物体内促进其生物合成、或在微生物中重建其代谢途径的工作取得了较大的进展[717]。
2003年Keasling实验室[7]将优化后的紫槐二烯合成酶基因ADS导入大肠杆菌中，通过结合来自酵母的甲羟戊酸途径(MVA)的相关基因，首次合成了青蒿素的关键前体物质紫穗槐二烯，通过发酵优化，其产量达到了0.5 g·L-1。尽管经过不断的优化研究，大肠杆菌工程菌株产紫槐二烯的量达27.4 g·L-1[8]，但是因为P450基因在大肠杆菌体内表达的受限，上下游代谢流的不匹配，使得团队将青蒿酸的合成从大肠杆菌转移到酵母菌株上来。2006年，该团队成功鉴定了催化紫穗槐二烯到青蒿酸的关键基因细胞色素P450氧化酶基因(CYP71AV1)，基因功能显示该酶催化紫穗槐4，11二烯的三步氧化 ......
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