一种利用转基因酵母生产青蒿素衍生物的方法

　　

Nature原文：Nature 440, 940-943 (13 April 2006) | doi:10.1038/nature04640
Production of the antimalarial drug precursor artemisinic acid in engineered yeast
[Abtract]

[Nature杂志编语]具有抗药性的疟疾寄生虫广泛存在，因此由疟疾所导致的死亡人数近年来明显增加。从中药材青蒿中分离出的青蒿素，是惟一能够高效杀死疟疾寄生虫的药物。由于需求量大，只能从植物中来提取的青蒿素已经供不应求。现在，Ro等人报告说，他们利用基因工程方法培育出了携带一个青蒿基因的酵母，这种酵母能产生该药物的前体物质青蒿素酸。青蒿素酸可通过化学方法进行改造，变成活性青蒿素衍生物。关于这一方法的效率还需要做进一步研究，但它却有可能缓解该药物的短缺，降低生产成本。

[生物通简评]

研究价值：

即使从媒体宣传度上来看防治禽流感或者艾滋病十分紧迫，但是对于一些疾病，可能由于太古老、太常见、杀死了太多的人，反而不那么引人注意了，比如肺结核和疟疾。疟疾在年发病率不超过十万分之三的中国可能并不为人们关注，但是在非洲，平均每30秒就有一名儿童死于疟疾。然而这个人类抗争多时的疾病近年来导致的死亡人数明显增加，这主要是因为疟原虫越来越广泛的抗药性。

疟疾治疗的金标准是应用氯喹（CQ），它是通过结合受感染红细胞内血红蛋白的蛋白水解过程产生的血红素半体从而干扰血红素解毒而起作用的。氯喹在全球范围的大量使用始于20世纪40年代后期，10年后首次报告对氯喹耐药的恶性疟原虫株。目前氯喹耐药已经发展到绝大多数的疟疾疫区，说明此药日益无效。 新型抗疟药物必须满足迅速有效、毒性最低和价格低廉的要求。目前用于替换氯喹和、有前景的药物包括氨酚喹（一种氯喹样喹啉，Amodiaquine）和氯丙胍-氨苯砜（Chlorproguanil-dapsone）。这些替换制剂将可能提供几年的疗效，但在非洲已经遇到与氯喹和SP有交叉耐药的情况。而青蒿素（Artemisinin）衍生物由于不会有耐药性的问题，因此被认为是前途看好的抗疟药物。更详细内容> >

研究手段：

要想获得高疗效、低成本的抗疟疾药物，基因工程是一个行而有效的手段，美加州大学加利福尼亚定量生物医学研究所（The California Institute of Quantitative Biomedical Research，QB3）的研究人员以Saccharomyces cerevisiae酿酒酵母为载体（这样可以避开专利问题），获得了高产量——100 mg l^-1青蒿酸（青蒿素的前体物质），并且这种载体表达方式是分泌表达，也就是说减化了许多纯化以及分离的步骤，进一步降低成本。

但是由于这一方法仍然需要进一步的优化生产参数，提高产量以及摸索大生产规模条件，因此如果要得到低成本，高疗效的抗疟疾药物，我们还需要耐心的等待一段时间。（生物通：张迪）

资源：

新闻：

青蒿素能选择性的对抗癌症细胞，通过口服的方式明显抑制乳腺癌的发生。这一研究结果作为快讯刊登在12月的Cancer杂志上。更多详细内容> >

科学家最近首次发现了疟原虫对青蒿素产生抗药性的实验证据。尽管目前还没有病人死于抗青蒿素的疟疾，但专家警告说，使用青蒿素必须非常谨慎，以免抗药性扩散。更多详细内容> >

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