科研人员把一种酵母菌株进行改造，放进了一种可能的抗癌药物的整个生物合成路径，这为具有医学重要性的化合物的商业制造铺平了道路。那可丁是一种广泛使用的非麻醉性止咳药，它有潜力成为一种抗癌药物，据称当高剂量使用的时候，副作用小于传统的化学疗法。 这种药物是从鸦片罂粟的茎中提取的，但是罂粟种植耗费时间、容易受环境突发情况的影响，而且可能把麻醉性生物碱带到供应链中。更重要的是，那可丁无法在商业规模上容易地化学合成用于医学测试和使用。Christina D. Smolke及其同事在此前发现了构成鸦片罂粟的那可丁合成基础的一簇10个基因的研究基础上，把包括在技术上令人生畏的膜结合酶在内的31个细菌、酵母、植物和哺乳动物酶构成的一个生物合成路径组装进了一种酿酒酵母菌株（Saccharomyces cerevisiae）。这种改造过的酵母菌株产生了120-230 ng/L 的那可丁。通过优化酶活性、表达水平和再生辅酶因子从而改善酶效率，并且通过改变发酵条件以及生长介质的组成，这组作者把产量提升到了之前的1.8万倍，得到了2.2 mg/L的那可丁。这组作者说，尽管商业生产需要那可丁滴度进一步增加到之前的100倍到1000倍，这些发现证明了使用酵母把简单的碳和氮源大规模转化成具有医学重要性的植物生物碱的可行性。
论文 #17-21469: "Complete biosynthesis of noscapine and halogenated alkaloids in yeast," 作者 Yanran Li 等人
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Journal
Proceedings of the National Academy of Sciences