研究團隊的轉捩點來自於跨領域的合作,包括植物生物化學、合成生物學和蛋白質工程等領域。

浙江大學的研究團隊破解了一個分子難題,將普通的酵母變成生產昂貴抗癌藥物的強大工廠,並將其產量提升了千倍。

抗癌藥物長春花鹼(vinblastine)長期以來僅能從馬達加斯加長春花植物中提取。但需要2公噸的乾燥葉子才能僅獲得1克的長春花鹼,使其重量比黃金還貴。這種極端的稀缺性數十年來一直導致該藥物價格高昂且供應不穩定。

經過多年的努力,由浙江大學教授連家章領導的團隊,與加拿大新布倫瑞克大學的Qu Yang研究組以及西湖大學的王亞傑團隊合作,打破了僵局。

他們改造了釀酒酵母,使其在發酵罐中生產長春花鹼的直接前驅物莿桐鹼(catharanthine),產量達到每公升164.9毫克。這比先前任何已發表的全球數據高出近1,000倍。

這些發現已於7月16日以首發版本的形式發表在同行評審期刊《科學》(Science)上。

這項突破的基礎可以追溯到2022年,當時連家章的團隊首次將長春花鹼的30步驟合成路徑植入酵母。但很長一段時間,產量僅停留在每公升幾微克,遠低於工業應用的標準。

在浙江大學杭州國際科學技術創新中心的一段影片中,連家章解釋了問題所在:「這歸結於細胞的內部結構。長春花鹼路徑中的一個中間產物非常不穩定。」