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我国科学家掌握抗胆碱药物生物制造核心技术
2021-03-02
科技日报

  2日,记者从西南大学获悉,我国科学家日前在抗胆碱基本药物莨菪碱合成生物学研究领域取得新进展,发现了莨菪碱脱氢酶,并揭示其合成莨菪碱的催化机制,并利用其提高了药用植物颠茄中莨菪碱产量。相关研究成果日前已由国际著名学术期刊《美国化学学会·催化》发表。

  据论文通讯作者、西南大学生命科学学院教授廖志华介绍,茄科药用植物是商业化生产莨菪碱的唯一来源,其在植物中含量很低,导致莨菪碱产量十分有限而市场价格很高,对需要莨菪碱及其相关药物治疗的病人形成较重负担。由于化学合成莨菪碱成本太高而不具有商业开发价值,因此采用生物制造方法降低莨菪碱生产成本就成为合成生物学领域科学家关注的重要问题。

  经过长期研究,廖志华团队联合中国科学院昆明植物所黄胜雄团队发现了莨菪碱脱氢酶,该酶能够利用底物合成莨菪碱;对莨菪碱脱氢酶合成莨菪碱的催化机制进行了深入研究;并进一步利用莨菪碱脱氢酶大幅度提高了药材中莨菪碱产量,从而有效降低莨菪碱生产成本。鉴于莨菪碱脱氢酶基因具有巨大商业价值,西南大学在2019年9月已就其申请了发明专利,在2020年11月获得授权,从而在莨菪碱制药行业形成了独占性技术优势。该发明专利已与成都上交致远生物科技有限公司达成转让协议。

  据了解,斯坦福大学科学家在权威科学期刊《自然》上报道采用合成生物学技术在酵母菌中合成了莨菪碱,使用了莨菪碱脱氢酶、海螺碱合成酶、苯乳酸UDP-糖基转移酶和苯丙酮酸还原酶。上述4个酶均为廖志华团队首先发现,相关成果均申请了发明专利和发表论文,在莨菪碱生物制造领域形成了源头性技术优势。

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