对马达加斯加长春花的里程碑研究揭示了抗癌药物的途径

植物科学家们在60年的探索中采取了至关重要的最后步骤，以揭示马达加斯加长春花的复杂化学成分，这一突破开启了快速合成抗癌化合物的潜力。

经过15年的研究，John Innes中心的Sarah O'Connor教授实验室的研究小组找到了长春花基因组中最后一个用于构建化学长春碱的缺失基因。

这种有价值的天然产品自20世纪50年代由加拿大研究团队发现以来，一直被用作抗癌药物。

它是一种有效的细胞分裂抑制剂，用于对抗淋巴瘤和睾丸，乳腺癌，膀胱癌和肺癌，它存在于马达加斯加长春花(Catharanthus roseus)的叶子中。

迄今为止，长春花在长春碱生产中使用的复杂化学机制尚未完全了解。因此，获得其延长寿命的化学物质是费力的 - 需要大约500千克的干叶来生产1克长春碱。

但新研究的主要作者Lorenzo Caputi博士 - 今天出现在同行评审期刊“科学”杂志上，使用现代基因组测序技术来鉴定该途径中最终缺失的基因。

该研究还鉴定了构建长春碱前体化学物质的酶，其中包括长春花碱和tabersonine。这些可以使用合成生物学技术容易地化学偶联以产生长春碱。

“长春碱是植物中结构最复杂的药用活性天然产物之一 - 这就是为什么过去60年来有这么多人一直试图在这项研究中得到的地方。我不敢相信我们终于到了这里，“奥康纳教授说。

“有了这些信息，我们现在可以尝试增加植物中产生的长春碱的量，或者将合成基因放入酵母或植物等宿主中。”

其迷人的白色或粉红色花朵使马达加斯加长春花在世界各地的家庭中成为一种受欢迎的观赏植物。

但几十年来，它一直是竞争日益激烈的研究的焦点，探索其天然化学和潜在的药理活性。

奥康纳教授还指出，这项新研究建立在世界上许多其他研究小组的工作基础之上，这些研究小组多年来一直致力于阐明长春碱通路。

在汇集了遗传途径和强大的化学结构后，该团队现在能够利用这些信息，使用合成生物学技术更快地创建更多化合物。

O'Connor教授预计，在这个竞争激烈的领域，她或她的团队将能够在未来12到18个月内生产出微克量的长春碱或其前体vindoline或catharanthine。

约翰英纳斯中心团队参加了法国图尔的Courdavault集团的研究。

他们采用现代测序和基因组技术以及一些依赖于直觉和一些可追溯到20世纪60年代和70年代的文献的传统化学。

总的来说，该团队计算了化学链中从初级化学前体到最终产品长春碱的31个步骤。

链中的一个分子如此易挥发，以至于Caputi博士认为它是“生气系”而不是真正的科学名称二氢十二烷基卡巴嗪。

完整的研究结果可以在论文中找到：长春碱和长春新碱前体的生物合成，Caranthine和Tabersonine，在“科学”杂志上。