长春花碱(Catharanthine)能够与文朵灵碱(vindoline)配合用于合成临床抗癌药物vinblastine以及vincristine，但是由于结构非常复杂，而且天然的丰度较低，难以进行大批量合成或者植物萃取，导致这些分子的供应量非常有限，价格高昂。

有鉴于此，浙江大学连佳长（Jiazhang Lian）等报道对甲醇营养型酵母（methylotrophic yeast）Pichia pastoris 进行工程化调控，因此能够从简单的含碳原料分子出发进行生物合成Catharanthine。

本文要点

（1）

通过选择稳定结合位点，筛选具有更高活性和特异性的酶进行生物合成，放大限制通量的酶编码基因，对细胞的代谢进行重组并且优化，能够以2.57 mg L^-1的速率合成Catharanthine，这种方法成为在体外进行复杂分子合成的具有代表性例子。这项工作结果说明Pichia pastoris 能够作为制备天然产物的细胞工厂。

（2）

在体积为1 L的生物反应器内装载0.7 L进行合成测试，使用甲醇作为唯一的碳原料（每4 h引入2 %甲醇），细胞浓度高达170 mg L^-1，Catharanthine的产量达到0.62 mg L^-1。当以混合碳原料（1 %甲醇和1 %甘露醇）作为反应物，每4 h加入1 %甲醇和1 %甘露醇，在70 h的连续反应后，细胞的密度能够稳定在230，Catharanthine的产量达到2.57 mg L^-1。

参考文献

Jucan Gao, Yimeng Zuo, Feng Xiao, Yiling Wang, Dongfang Li, Junhao Xu, Cuifang Ye, Linjuan Feng, Leijie Jiang, Tengfei Liu, Di Gao, Bin Ma, Lei Huang, Zhinan Xu & Jiazhang Lian, Biosynthesis of catharanthine in engineered Pichia pastoris, Nat. Synth (2023)

DOI: 10.1038/s44160-022-00205-2

https://www.nature.com/articles/s44160-022-00205-2