实验室名称：药用植物功能基因研究实验室

实验室负责人简介

章焰生，男，博士，三级教授，博士生导师，药用植物功能基因研究组组长；历任中国科学院植物种质资源与特色农业重点实验室副主任、中国科学院武汉植物园药用与能源植物研究中心主任；近年来在Nature、Journal of the American Chemical Society、 Plant Journal、 Plant Biotechnology Journal、 Journal of Biological Chemistry、Plant and Cell Physiology等杂志发表SCI研究论文近50篇，被他人引用超过2000多次；已培养博士7名、硕士9名，正在培养博士生2名与硕士生7名；先后主持中科院“百人计划”择优支持项目1项、国家自然科学基金项目5项、科技部重点研发专项课题1项、科技部高技术研究发展计划子课题1项以及公司横向合作项目多项；目前获美国发明专利1项、中国发明专利3项。

团队成员

李长福，高级工程师

博士研究生：朱亚如（与中科院联合培养）、杨娇

硕士研究生：郑立芬、曹礼扬、孙佳、冯玮、高江虹、杨喻惠、田静怡

主要研究领域

以药用植物为研究材料，围绕具有重大药用价值的萜类及甾体激素类天然产物，利用功能基因组学、生物化学以及代谢组学等技术手段，对其生物合成机制及合成调控机制展开研究；利用合成生物学技术，在模式生物体内规模化合成结构复杂而自然界难以获得的药用成分。具体研究方向涉及到以下三个方面：

(1）天然药物生物合成机制解析

解析天然药物生物合成通路、分离其合成路径关键基因、借助生物化学及遗传学等手段对天然产物合成基因的功能进行分析。

(2)天然药物合成调控机制解析

植物天然药物的生物合成通常具有道地性，即在特殊生境下通过基因与蛋白等不同层次水平调控目标成分的合成，本部分旨在揭示其合成通路响应外界信号分子的调控机制。

(3)天然药物生物合成研究

在成功解析天然药物生物合成机制及调控机制基础之上，旨在利用合成生物学技术，在模式生物体内规模而经济化合成目标活性成分，进一步推动目标活性成分产业化利用。

代表性研究成果

天然药物生物合成机制解析方面—揭示了葛根素（预防心血管疾病分子）生物合成通路，分离了控制葛根素分子“关键糖碳苷”形成的糖基转移酶基因，该成果为实现人工生物合成葛根素提供了可能；发现了自然界存在两种不同的生物合成机制导致薯蓣皂素物质的合成（薯蓣皂素系大多数甾体药物的前体），进一步揭示出这两种生物合成机制的分歧起源于某同种P450酶在长期进化过程中关键活性氨基酸的演变。

天然药物生物合成研究方面—实现了抗癌化合物白桦脂酸在酵母菌中的高通量合成，并依托构建的白桦脂酸酵母工程菌，与相关企业展开了合作。

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