分子植物卓越中心李大鹏组Cell破解尼古丁完整生物合成路径

中国科学院分子植物科学卓越创新中心李大鹏研究团队在《细胞》期刊上发表了一项突破性研究成果，首次完整揭示了尼古丁的生物合成路径。该研究利用信息论指导的跨尺度多维组学协同分析新技术，在野生郊狼烟草中发现了由五组分动态代谢通道介导的尼古丁合成机制，解决了长达近80年的科学难题。研究发现，尼古丁的最终合成并非通过单一酶完成，而是通过一系列复杂而巧妙的步骤，包括糖基化、还原、脱羧、曼尼希反应和去糖基化等过程，最终生成手性纯净的尼古丁，并通过MATE转运蛋白将其运输到液泡中。这一发现不仅揭示了植物次生代谢与化学防御的奥秘，还为农业生产及精神类疾病的治疗提供了新的思路。