一、项目简介

本发明属于合成生物学与植物代谢工程领域。具体而言，本发明涉及一系列新鉴定的克罗烷型二萜类化合物的生物合成关键基因，包括但不限于II型和I型二萜合酶（diTPS）及多个细胞色素P450酶。这些基因共同构成了一条完整的克罗烷型二萜生物合成途径。本发明通过解析模式植物（如半枝莲和一串红）的基因组，鉴定了负责催化克罗烷骨架构建及后续修饰的关键酶。进一步地，本发明利用合成生物学策略，通过在微生物底盘（如酵母）中重构该代谢途径，实现了多种高价值克罗烷型二萜化合物（如具有抗癌活性的Scutebarbatine A、具有镇痛潜力的Salvinorin A前体等）的异源高效生产。该方法为解决珍稀药用植物活性成分提取难、产量低的问题提供了全新的技术方案，在药物开发和工业化发酵生产方面具有广阔前景。

二、专利摘要

本发明公开了克罗烷型二萜类化合物的生物合成基因组合及其在合成生物学中的应用。具体地，本发明首次完整揭示了从通用前体GGPP（牻牛儿基牻牛儿基焦磷酸）合成多种克罗烷型二萜的代谢路径，并鉴定了其中关键的II型二萜合酶（如SbarKPS1/SbarKPS2、SspdiTPS2.1）、I型二萜合酶以及三步连续的P450修饰酶（如Annonene合酶、Hardwickiic Acid合酶、Hautriwaic Acid合酶）。本发明还提供了包含上述基因组合的工程菌株及用于生产克罗烷型二萜类化合物的方法，为规模化、可持续获取该类高价值天然产物奠定了核心分子基础。

三、专利状态

本技术已递交中国专利申请，申请号：202410458211.3，实质审查中；持有人项目编号：SIPPE24-18。

四、持有单位

中国科学院分子植物科学卓越创新中心。

五、合作方式

转让、许可或合作研发。

六、联系方式

张雯，wzhang@cemps.ac.cn，021-54924138。