津云新闻讯：日前，天津大学药学院梅坤荣课题组，国家中药材产业技术体系岗位科学家、天津大学药学院高文远课题组发表重要成果，团队通过“理性设计”技术获得了高效生产稀有人参皂苷的新元件。

人参和三七等传统中药材里的稀有人参皂苷被誉为“植物黄金”，具有增强免疫力、抗疲劳、抗氧化等多种功效。然而，稀有人参皂苷在植物中的含量极低，通常不到0.1%，而且提取过程复杂、成本高，还容易产生环境污染。

为了解决这个问题，天津大学科研团队使用合成生物学技术，通过构建微生物或植物细胞，让它们像“工厂”一样生产稀有人参皂苷。为了进一步提高产率，团队进一步聚焦这项技术的关键元件——一种叫“糖基转移酶”的蛋白质，它能够催化人参皂苷合成的最后几步反应，决定最终产物的种类和含量。然而，现有的糖基转移酶效率难以满足大规模生产的需求。天津大学研究团队聚焦稀有人参皂苷生物合成的关键糖基转移酶Pq3-O-UGT2，首次解析了它与底物结合的晶体结构。通过这项研究，团队发现这种糖基转移酶的底物结合口袋具有独特的取向和显著的疏水性，能够识别多种底物，包括不同的人参皂苷和一些黄酮类天然产物。基于这些发现，研究团队对该糖基转移酶进行了改造，成功构建了突变体。实验结果显示，改造后的酶更倾向于合成稀有人参皂苷，并且生产稀有人参皂苷的效率显著提高，为未来的大规模生产奠定了基础。

“我们这项研究的突破性意义在于为稀有人参皂苷的高效生产提供了新思路。”梅坤荣教授介绍，“未来，随着合成生物学技术的进一步发展，稀有人参皂苷的生产成本有望大幅降低，造福更广泛人群”。（津云新闻记者段玮 通讯员焦德芳）

津云：https://www.app2020.tjyun.com

（编辑 赵晖 梅羽彤）