Metabolic Engineering定量合成生物学全国重点实验室构建金属编程光-生物杂合体系驱动黄酮木脂素从头合成

中国科学院深圳先进技术研究院Howard H. Chou团队在《Metabolic Engineering》发表重要成果，构建了金属编程光-生物杂合体系，驱动黄酮木脂素从头合成。针对水飞蓟素等具有保肝、抗癌功效的黄酮木脂素依赖植物提取、化学及酶法合成困难的瓶颈，该研究突破传统酶介导认知，发现Fe³⁺和Al³⁺等金属离子可作为“程序性开关”调控自由基偶联区域选择性，实现非酶光催化组装，成功合成包括silychristin在内的六种主要成分。团队进一步将该光化学过程与工程化酿酒酵母胞内代谢结合，建立“光-生物杂合”平台，实现了从葡萄糖直接从头合成水飞蓟素类化合物。这一创新策略不仅解决了高效可持续生产难题，更为天然产物制造及新结构类似物开发开辟了全新路径，具有重大的科学意义与应用前景。