中國科學(xué)院上海生命科學(xué)研究院植物生理生態(tài)研究所王成樹(shù)研究組新近完整解析了蟲(chóng)草素在蛹蟲(chóng)草中的生物合成機理,并首次發(fā)現蛹蟲(chóng)草能夠“配套”合成蟲(chóng)草素分子的“保護者”——抗癌藥物噴司他丁。該研究相關(guān)論文于10月19日在線(xiàn)發(fā)表在《細胞》子刊《化學(xué)生物學(xué)》雜志上。專(zhuān)家認為,該研究為蛹蟲(chóng)草的抗癌活性提供了分子證據,為蛹蟲(chóng)草的質(zhì)量標準提供了新的分子指標。
據介紹,自然界中能夠感染殺蟲(chóng)的子囊菌類(lèi)真菌已被鑒定的達1500多種,統稱(chēng)為廣義蟲(chóng)草菌,這些真菌在昆蟲(chóng)種群的自然調控中發(fā)揮著(zhù)重要作用。冬蟲(chóng)夏草、蛹蟲(chóng)草和蟬花等為代表的蟲(chóng)草菌有悠久的食藥用歷史,但活性成分尚不清楚。蟲(chóng)草素最早于1950年在蛹蟲(chóng)草中被發(fā)現鑒定,具有抗菌、抗蟲(chóng)及抗癌等生物活性,但合成機理并不清楚。
王成樹(shù)研究員等在完成蛹蟲(chóng)草基因組研究的基礎上,通過(guò)生物信息分析獲得潛在的合成基因簇,基因功能研究該基因簇編碼的4個(gè)蛋白通過(guò)介導腺苷3'-OH磷酸化、去磷酸化及氧化還原反應生成蟲(chóng)草素。研究中,首次發(fā)現蛹蟲(chóng)草能夠合成具有抗癌活性的噴司他丁,并由同一基因簇合成。這兩種腺苷類(lèi)分子在生物學(xué)功能上扮演著(zhù)“保護者—被保護者”的作用。
科研人員還發(fā)現,為了調控胞內蟲(chóng)草素含量過(guò)高引起的細胞毒性,真菌細胞會(huì )通過(guò)轉運蛋白向胞外運輸噴司他丁,解除或降低其抑制脫氨酶活性的功能,蟲(chóng)草素從而被脫氨生成3'-脫氧肌苷。另外,科研人員分析證明,冬蟲(chóng)夏草和蟬花等其他種類(lèi)蟲(chóng)草菌的基因組中不含也不能合成蟲(chóng)草素及噴司他丁。