所（园）科研团队挖掘到抗癌植物药中间体巨大戟醇的生物合成关键转运蛋白
大戟大环二萜类化合物巨大戟醇（Ingenol）具有复杂的环体系、众多的手性中心以及多种药理活性，是治疗日光性角化病和皮肤癌药物Picato凝胶剂的原料，具有重要的药用价值。然而，植物中巨大戟醇含量极低，提取或化学全合成得率低，严重制约了后续创新药物的研发进程。寻找巨大戟醇的植物源生物合成与运输元件，对于底盘细胞高效生产巨大戟醇至关重要。植物ABC转运蛋白可跨膜运输多种次生代谢产物，在植物生理和发育中起着关键作用。研究人员开展了续随子（Euphorbia lathyris）毛状根转运抑制研究，并基于续随子高质量基因组数据，对ABC转运蛋白（ATP-binding cassette transporter）基因家族成员进行筛选和功能基因深入挖掘，发现ABC转运蛋白家族主要影响了巨大戟醇的跨膜外排，并鉴定出123个续随子ABC转运蛋白；对其系统进化关系、基因结构和在不同组织中的表达谱进行了深入分析，并利用酵母和续随子毛状根基因表达体系验证了ABCG家族成员ElABCG39在巨大戟醇跨膜转运中的关键作用，最后通过分子对接进一步验证了ElABCG39的底物特异性。ElABCG39是发现的首个大戟大环二萜类化合物的转运蛋白。上述研究结果有助于解析续随子次生代谢产物积累和转运的调控机制，并为实现巨大戟醇高效生物合成提供新的关键元件。
相关研究成果“Discovery of ElABCG39: a key player in ingenol transmembrane efflux identified through genome‑wide analysis of ABC transporters in Euphorbia lathyris L.”发表在Plant Cell Reports (中国科学院二区，IF=5.3)杂志。天然产物化学项目组博士生林谷音为第一作者，陈雨研究员、冯煦研究员为共同通讯作者。该研究得到了国家自然科学基金项目（32270404）、江苏省重点研发计划项目（BE2022370）和江苏省农业科技自主创新基金项目[CX（22）3068]的资助。
图1. 基于续随子毛状根转运抑制实验和续随子高质量基因组的ABC转运蛋白基因家族分析与功能验证
