完成单位：中国医学科学院药物研究所

获奖情况：2011年中国药学会科学技术奖三等奖

（程克棣 朱 平 孔建强 王 伟 涂 君 刘 涛 袁 玮 刘 颖）

简 介

天然药物如抗肿瘤药紫杉醇、抗疟药青蒿素和镇静药东莨菪碱均为来自植物的稀有天然产物，都要靠野生资源或大面积种植提取供应市场，很容易造成植物濒临灭绝或土地资源浪费以及生态资源的严重破坏，还会推高这些药物价格，不利于疾病的防控。研究探索一种既不破坏自然资源又不受自然条件限制的可替代生产方式迫在眉睫。本项目就是为建立一种环境友好、可持续发展的生产天然药物生物技术体系进行理论研究和实践积累。

本项目立足于解决天然药物制备中所面临的一些共性的基础问题，主要进行了如下几个方面的研究：

（1）成功克隆到紫杉醇和青蒿素生物合成的近20个相关基因，并从藏药唐古特山莨菪植物中成功克隆到6β-羟基化酶和腐胺N-甲基转移酶等基因，为后续的合成生物学研究奠定了基础。

（2）在国内外率先利用合成生物学技术组建了紫杉醇（中间体）和东莨菪碱生物合成的重组微生物细胞生产体系；在国外公开发表利用重组酵母生产青蒿酸之前，项目组已独立开展同类研究，并在国内首次组建了青蒿素（中间体）重组酵母生产体系，且在国内外首次人工合成并利用含酵母偏爱密码子、可大幅度提高紫穗槐烯和青蒿酸产率的突变型紫穗槐烯合酶基因，为大规模生产这些天然药物和其他天然药物奠定了理论基础，并积累实践经验。

（3）从植物、微生物中提取分离鉴定一些新化合物（如紫杉烷新结构），为筛选具有优良活性的先导物，进而对其进行生物催化等生物合成研究奠定物质基础；通过对藏药花猫植物?酮化合物和去氢表雄酮等进行生物催化，获得多个转化产物，这样既能初步揭示转化反应类型、用于模拟这类物质在人体内的代谢过程，也为新药研究制备结构多样的候选化合物。