里程碑式突破！北大雷晓光团队与合作者首次破解三尖杉抗癌天然药物生物合成难题

三尖杉类生物碱是结构独特、活性显著的天然产物，其中高三尖杉酯碱是治疗慢性粒细胞白血病的临床一线药物。然而三尖杉属于珍稀濒危植物，天然植株内目标生物碱含量极低，传统生产模式效率低下且威胁野生植物种群安全。北大雷晓光团队与闫建斌团队合作，首次阐明了两类三尖杉抗癌生物碱的完整生物合成通路，并实现了异源重构。研究综合运用多组学分析、化学合成、酶学表征等技术，发现并表征了13个关键功能酶，特别是鉴定出一对序列相似度高达91.6%的同源细胞色素P450酶，其通过差异化氧化反应分别导向两条生物碱合成通路。研究成功在本氏烟草中实现了三尖杉酮碱与高刺桐碱的稳定合成，产物与天然标准品高度吻合。该成果率先解决了困扰近半世纪的生物合成难题，为利用合成生物学手段量产高三尖杉酯碱、保护濒危药用植物资源奠定了坚实基础，是植物天然药物生物合成领域的里程碑式突破。