本氏烟草中异源合成抗癌药物葫芦素前体

葫芦素具有显著的抗癌活性,解析其生物合成途径对异源生产葫芦素具有重要意义。葫芦素首先由葫芦二烯醇（Cuol）在氧化鲨烯环化酶（OSCs）家族的葫芦二烯醇合酶（CBS）催化下生成2,3-氧化鲨烯,后者在细胞色素P450(CYP)等酶催化下氧化修饰产生葫芦素系列化合物。本研究在建立高效的根癌农杆菌（Agrobacterium tumefaciens）介导的瞬时表达体系的基础上,将雪胆（Hemsleya chinensis Cogn.）CBS基因（HcOSC6）与截短的燕麦（Avena strigosa）3-羟基-3-甲基-戊二酰辅酶A还原酶基因（tHMGR）共表达,通过不断优化烟草共表达体系,将本氏烟草（Nicotiana benthamiana）叶片中的Cuol产量从2.832 mg/g（干重）提高到9.48 mg/g（干重）。同时,将雪胆的HcCYP87D20共渗入烟草叶片,获得葫芦素生物合成的重要中间体11-羰基-20β-羟基-葫芦二烯醇。本研究结果将为葫芦素的高效异源合成提供理论依据。