药用植物天然产物合成途经解析取得突破

由英国John Innes Centre教授Cathie Martin 和中国科学院上海生命科学研究院植物生理生态研究所研究员薛红卫及陈晓亚等组成的科学家团队在解析中国传统药用植物黄芩中的天然产物合成途径方面取得新进展。相关研究论文于4月8日由Science Advances 杂志在线发表。

黄芩是一种传统中药，千百年来，中国医学用其根来治疗发热、支气管、肺部感染及肝部炎症。现代医学表明，黄芩根中的活性物质为黄酮类的黄芩素及汉黄芩素，它们具有抗病毒、淬灭活性氧等功能。这种天然产物还能够抑制并杀死肿瘤细胞，且对正常动物细胞没有毒副作用，因此有望成为防治肿瘤的候选分子。

黄芩素及汉黄芩素的特殊性在于其B环上没有4’位羟基，而A环上多了一个6位羟基或8位甲氧基。目前人们对于黄芩素、汉黄芩素的生物合成还知之甚少。在中英科学家的联合工作下，该研究揭示了黄芩中存在着两条不同的黄酮合成途径，一条存在于地上部分，为经典的黄酮合成途径，以柚皮素为中间产物合成野黄芩素和野黄芩苷。另一条为根特异的黄酮途径，该途径征募了一个较原始的CLL-7基因（CoA-ligase like）及两个新近进化出来的CHS-2及FNSII-2基因，通过中间产物松属素，合成白杨素并最终合成黄芩素、汉黄芩素。

该研究为赵清博士执行完成，由植生生态所与英国John Innes Centre、中国科学院-英国约翰·英纳斯中心植物和微生物科学联合研究中心（CEPAMS）及上海辰山植物科学研究中心共同完成。

中国科学院-英国约翰·英纳斯中心植物和微生物科学联合研究中心（CEPAMS）是由中国科学院遗传与发育生物学研究所和中国科学院上海生命科学研究院植物生理生态研究所与英国John Innes Centre联合组建，三方于2014年7月11日正式签署了成立联合研究中心的战略合作协议。CAS-JIC联合研究中心以“一个中心、三个园区”的模式，在英国JIC、北京、上海分别建立科研园区，集中三方的学科和科研优势，围绕植物学和微生物学领域，重点开展作物改良和植物及微生物天然产物研究。