北京时间1月26日凌晨3时，国际顶级学术期刊《Science》在线发表了中国农业科学院深圳农业基因组研究所（岭南现代农业科学与技术广东省实验室深圳分中心）研究员闫建斌与北京大学教授雷晓光等合作完成的最新研究成果 “Characterization and heterologous reconstitution of Taxus biosynthetic enzymes leading to baccatin III（巴卡亭III生物合成酶的鉴定与异源重构）”。

该成果研究发现了紫杉醇生物合成途径中的两个缺失的关键酶“T9αH”“TOT”，阐明了关键结构分子紫杉烷氧杂环丁烷的形成机制，建立了迄今为止最短的紫杉醇生物合成途径。这标志着我国在紫杉醇合成生物学理论和技术上站在了世界领先地位。目前，相关研究成果已申请获得多项专利，为我国紫杉醇绿色制造产业化铺平了道路。

紫杉醇是一种植物抗癌天然产物药物，广泛应用于乳腺癌、卵巢癌等多种癌症的临床治疗，因其药效显著和用途广泛，被誉为“明星抗癌药”。但是，天然紫杉醇产量稀缺，且仅能从珍稀濒危裸子植物红豆杉中提取。20世纪80年代起，各国科学家都在寻找一种可以替代天然提取紫杉醇的合成方法，但均未能在生物全合成研究中实现突破。

为破解这一世界级难题，中国农科院深圳基因组所联合北京大学、清华大学等国内外六家单位开展技术攻关，在国际上率先实现了紫杉醇的生物合成，有望解决“明星抗癌药”紫杉醇供应不足的问题。

据闫建斌介绍，该研究对多个紫杉醇生物合成关键候选基因进行筛选，成功发现了紫杉烷氧杂环丁烷合酶和紫杉烷碳9位氧化酶，并进一步解析了植物中氧杂环丁烷结构形成的催化机制，改变了环氧化物是生成氧杂环丁烷的先决条件的传统认知。在此基础上，科研人员成功在植物底盘中以9个关键合成酶生成了紫杉醇工业化生产前体巴卡亭III。

中国科学院院士赵国屏表示，紫杉醇异常复杂化学结构决定了生物合成途径解析的空前难度。闫建斌研究员领衔完成的这一研究成果结束了阐明紫杉醇生物合成途径的漫长研究历史，标志着在天然化合物生物合成途径解析以及人工底盘通路重构方面的教科书式的突破。

美国两院院士 Gregory Stephanopoulos评价称，闫建斌及其研究小组的发现，填补了紫杉醇合成途径的空白。除了对基础科学的重要贡献之外，还为更有效、更廉价地合成紫杉醇药物开辟了道路，也为合成多种衍生物以寻找更有效的抗癌药物提供了新的机遇。