近日，记者从中国科学院天津工业生物技术研究所获悉，该所微生物代谢工程研究组在植物中挖掘到一条高效合成黄体酮的生物合成途径，成功构建出高效生产甾体激素的人工本草细胞。这项突破使我国在第三代甾体激素合成技术领域实现了跨越式发展，相关成果发表于国际期刊《代谢工程》。
据介绍，黄体酮、氢化可的松等甾体激素是仅次于抗生素的第二大类化学药物，全球年销售额超千亿美元。然而，其传统生产工艺依赖植物资源，且在生产过程中易造成环境污染。
文章第一作者、中国科学院天津工业生物技术研究所博士研究生李荣生介绍：“利用‘动物路线’合成甾体激素需要在细胞内的‘线粒体工厂’中进行，过程复杂且效率较低，1升原料只能生产出1粒小药片。”
研究团队另辟蹊径，发现合成甾体激素更为高效简洁的“植物路线”。不同于“动物路线”需要在线粒体中“绕远路”，“植物路线”直接在内质网这个“细胞工厂车间”里，利用胆固醇类物质直接合成甾体激素，跳过了“动物路线”繁琐的线粒体转运步骤。
基于上述发现，团队运用合成生物学技术创建了人工本草细胞，其可利用葡萄糖、乙醇等廉价碳源发酵生产甾体激素，产量突破克级每升，与利用“动物路线”相比，产量提升10倍以上。
研究项目负责人、中国科学院天津工业生物技术研究所研究员戴住波表示，该成果为探索生命演化提供了新视角，并为基于异源仿生合成技术高效环保地生产甾体激素药物打下重要基础。
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