天然药物活性物资与功能国家重点实验室朱平研究员课题组一篇题为 “Cloning and characterization of the glycoside hydrolases that remove xylosyl group from 7-β-xylosyl-10-deacetyltaxol and its analogues”（doi:10.1074/mcp.M113.030619）的研究论文在国际蛋白质组研究杂志Molecular & Cellular Proteomics上在线发表 （ http://www.mcponline.org/content/early/recent）。该杂志在蛋白质组研究领域影响力高，最新影响因子7.398。
朱平研究员课题组采用活性跟踪的方法，从伞菌香菇中分离到一种可高效催化7-木糖-10-去乙酰基紫杉醇合成紫杉醇前体的新糖基水解酶。在确证其具有7-木糖-紫杉烷糖基水解酶活性、且为 b-木糖苷酶/ b-葡萄糖苷酶双功能酶后，以生物信息学为指导，采取蛋白质LC-MS/MS“从头测序”（de novo sequencing）与RT-PCR/RACE技术相结合的策略，挖掘并获得了编码该酶的基因（cDNA及其结构基因）。经Blast分析确定其为全新的糖基水解酶（已申请PCT专利）。
该酶基因在毕赤酵母宿主中获得高效表达，重组酶具备与天然酶一致的酶活性。进而对重组酶进行较为系统地表征，在优化条件下，24小时内工程酵母细胞可以高效催化7-木糖-10-去乙酰基紫杉醇为半合成紫杉醇的前体——10-去乙酰基紫杉醇（在10位乙酰化即为紫杉醇），在底物投料量过饱和（10 g/L）时，转化率仍然高达85%左右，最高产量达8.42 g/L，使工业化量化生产成为可能。
目前，紫杉醇（ paclitaxel, Taxol® ）主要来源于植物提取和半合成。其在红豆杉中的天然含量极低（ ~0.02% ），而 7- 木糖 -10- 去乙酰紫杉醇的含量却十分丰富，最高可达紫杉醇含量的几十倍（可高达 0.5% ）。 7- 木糖 -10- 去乙酰紫杉醇作为紫杉醇提取时的副产物，未被加以利用，既污染环境又造成红豆杉资源的极大浪费。
该研究结果为深入开展这类糖基水解酶结构与功能关系研究、尤其是其专一性水解7-木糖紫杉烷木糖基作用机制的研究奠定了基础；在提高红豆杉资源利用率、减轻因提取紫杉醇时废弃物的排放而对于环境的污染，以及增加紫杉醇的原料供应量等方面，具有广阔的应用前景。
【返回】
