莨菪碱和东莨菪碱属于托品烷类生物碱，是重要的抗胆碱类药物。托品烷类生物碱生物合成分子生物学和代谢工程一直是植物次生代谢工程研究的热点。近日，西南大学生命科学学院廖志华教授研究团队在托品烷类生物碱生物合成研究上取得最新突破，其研究成果于12月4日在《Organic Letters》(有机化学通讯)在线发表。

廖志华教授团队采用多学科研究手段，从茄科药用植物颠茄Atropa belladonna中分离鉴定了苯丙酮酸还原酶基因AbPPAR，该基因在须根的中柱鞘和内皮层特异表达，其蛋白质能够高效催化苯丙酮酸还原为苯乳酸，在转基因发根中抑制该基因表达，导致苯乳酸和TAs生物合成极大幅度降低，相关结果证实了AbPPAR参与TAs生物合成。AbPPAR的发现及功能解析进一步完善了TAs生物合成途径，为采用合成生物学技术生产TAs提供了重要的必需基因。该研究得到国家自然科学基金资助，相关研究论文“A Phenylpyruvic Acid Reductase Is Required for Biosynthesis of Tropane Alkaloids”（苯丙酮酸还原酶参与托品烷类生物碱生物合成）发表在国际著名期刊《Organic Letters》，植物学博士生邱飞为该论文的第一作者，廖志华教授为通讯作者。

廖志华教授团队长期从事植物天然产物合成生物学和代谢调控研究及产业化。近年来在《Molecular Plant》《Journal of Experimental Botany》《Phytochemistry》等著名刊物以通讯作者发表了十余篇研究论文；获得授权专利10份；东莨菪碱的相关技术和产品已由西南大学作为技术入股与成都新尚创业投资有限责任公司签订了合作开发协议。