一、项目简介

本发明属于合成生物学与酶工程领域，具体涉及一种新型三尖杉烷二萜合成酶、其制备方法及应用。该酶是首次从三尖杉属植物（如柱冠粗榧 Cephalotaxus harringtonia）中鉴定并分离的I型二萜环化酶，能够特异性催化通用前体香叶基香叶基焦磷酸（GGPP） 环化，生成具有6/6/5/7四环独特骨架的三尖杉烯（cephalot-12(13)-ene）——该化合物是包括明星分子海南粗榧内酯（harringtonolide） 在内的众多三尖杉烷型二萜类天然产物的关键母核前体。

三尖杉烷型二萜化合物结构复杂，具有显著的抗肿瘤、抗病毒等生物活性，但天然含量极低，且化学合成步骤繁琐、产率低。本发明通过挖掘三尖杉属植物转录组数据，鉴定并获得编码该合成酶的关键基因（其氨基酸序列如SEQ ID NO:1或SEQ ID NO:2所示）。通过理性设计（如N端跨膜区截短、第625位苯丙氨酸等关键位点突变）可获得催化特异性更高、表达量提升的酶变体。将优化后的基因在工程微生物（如大肠杆菌、酵母）或植物体系（如本氏烟草）中异源表达，并结合完整的萜类合成途径（MVA/MEP途径），可实现三尖杉烯的高效、可持续微生物发酵生产，为稀缺高价值天然产物的绿色制造提供了核心酶元件与颠覆性技术方案。

二、专利摘要

本发明提供了一种三尖杉烷二萜合成酶、其制备方法及其应用。所述三尖杉烷二萜合成酶是首次分离的，能够催化香叶基香叶基焦磷酸(GGPP)产生三尖杉烷cephalot‑12(13)‑ene化合物产物。

三、专利状态

本技术已递交中国专利申请，申请号：202310658493.7，实质审查中；持有人项目编号：SIPPE23-04。

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。