一种罕见的抗癌植物成分被成功解析

Mitraphylline（异 Mitraphylline）是一类结构奇特的植物活性成分，属于螺环氧化吲哚类生物碱，具有显著的抗炎和抗肿瘤潜力。但长期以来，植物如何一步步合成这种复杂分子一直不清楚。2023年，加拿大英属哥伦比亚大学奥卡纳根分校（UBC Okanagan）Thu-Thuy Dang博士团队取得突破：首次鉴定出植物中首个能催化形成关键‘螺环’结构的天然酶。在此基础上，博士生Tuan-Anh Nguyen进一步发现两种核心酶——一种负责将前体分子精准折叠成正确的三维构型，另一种则完成最后一步转化，生成Mitraphylline本身。这一发现如同找到了生物合成‘流水线’上缺失的关键环节，不仅解答了自然如何构建这类高价值分子的根本问题，更使人工规模化、可持续生产成为可能。Mitraphylline在自然界中仅微量存在于热带植物如帽柱木（Mitragyna，俗称 kratom）和钩藤（Uncaria，俗称猫爪草）中，二者均属茜草科（与咖啡同科），提取极其困难且成本高昂。如今明确合成路径后，科研人员可借助合成生物学或酶催化等绿色化学手段，在实验室或发酵系统中高效制备该物质及其类似物。研究还依托加美两国深度合作：Dang博士团队与美国佛罗里达大学Satya Nadakuduti教授团队联合攻关，获加拿大自然科学与工程研究理事会（NSERC）国际联盟项目、加拿大创新基金会（CFI）、不列颠哥伦比亚省迈克尔·史密斯健康研究院（MSFHR）及美国农业部（USDA）多项资助。Dang博士指出：‘植物是天生的优秀化学家；下一步我们将改造这些天然分子工具，拓展更多治疗性化合物的开发。’