7年时间发现抗癌成分“喷司他丁”合成途径

“喷司他丁”这一抗癌活性成分可以作为衡量蛹虫草质量标准的分子指标之一。

王成树表示，活性成分和分子指标是否明确，是中草药走向国际市场时面临的挑战之一。而传统中草药除了中医药典籍上记录的功效，还有哪些功效，还有哪些新的活性成分，这个问题的答案里有一座金矿。

蛹虫草中的基因簇同时合成虫草素(Cordycepin, COR)和喷司他丁(Pentostatin, PTN)。 中科院上海植生生态所 图

“喷司他丁”和虫草素总是相伴出现。而进一步的研究证实，“喷司他丁”是虫草素的保护伞。如果缺乏“喷司他丁”，虫草素将被降解。

王成树透露，早在2011年，他们就测序了蛹虫草的基因组，并发表了相关论文。但为了弄清楚了虫草素的合成途径、“喷司他丁”的合成途径，他们又花费了近7年时间。

这一最新论文发表时，该课题组原来的一位博士研究生已经毕业，目前在海外留学。

摄入虫草素不宜过量

王成树说，从青蒿治疗疟疾，到发现青蒿素；从蛹虫草到发现“喷司他丁”，这是药物研发人员要修炼的内功。

王成树表示，他们已经对“喷司他丁”和虫草素合成途径中的基因申请了专利保护。未来，这些基因有望应用在合成生物学上，利用其它细菌或植物来合成“喷司他丁”和虫草素。

此外，王成树提醒，人们日常摄入虫草素时，不宜过量。虫草素的分子结构与腺嘌呤核苷酸非常相像，人类DNA或RNA合成过程中一旦掺入磷酸化的虫草素，可能造成基因的变异或功能丧失。这是其抗癌的机理，但同时也可能对人体中增殖速度较快的细胞产生负面影响。在蛹虫草中，研究人员观察到，该真菌会将过量的虫草素降解。

王成树推测，“喷司他丁”和虫草素是蛹虫草适应环境的“武器”，可用于对抗野外环境中其他微生物。

他们发现，蛹虫草在家蚕的蚕蛹上生长时，合成“喷司他丁”的量最高；在米饭上生长时，合成的量有所减少；液体培养时，合成的量最少。其中的分子机理尚不清楚。通过在米饭上培养蛹虫草，目前蛹虫草的年产量大约1000多吨。

新闻发布会现场亮相的蛹虫草。 新民晚报 图

他说，虫草并不神秘，但仍有许多生物学问题不清楚。昆虫被真菌侵染，得了真菌病后，其死亡的残体——菌虫复合体，就是虫草。自然界中，除了蛹虫草，还有蜘蛛、蚂蚁、蜜蜂、蝗虫等类型的虫草。人类已发现的1500多种虫草，除了昆虫类型不同，还有侵染的真菌种类差异。

除了研究虫草，王成树非常感兴趣的还有真菌对昆虫行为的控制。为什么被真菌感染后，蝙蝠蛾幼虫要爬到距离地面两三厘米的地方才死亡，然后长出冬虫夏草？为什么蚂蚁被真菌侵染后，要爬到树枝的高处上死去？他希望解开真菌与昆虫角力的更多秘密。

上一页  [1] [2]