【写在前面】：今天推荐的是由浙江中医药大学团队将发表于Horticulture Research（IF5.57）新年第一期的文章，揭示转录因子OpWRKY2如何积极调节抗肿瘤药物喜树碱在短小蛇根草中的生物合成。 我们恳请：若能转发分享，我们将非常感谢！（目前微信公众号改为乱序推送，将如沐风科研设为星标，时常点击阅读，我们才会出现在您推送的前面位置）。
灵感自园艺研究
摘自Horticulture Research官网
官网：https://www.nature.com/hortres/
【题目及作者信息】
【摘要部分】
具有抗癌活性的植物来源天然产物的有限生物利用度对制药业提出了重大挑战。喜树碱就是一个例子，喜树碱是一种具有强大抗癌活性的单萜吲哚生物碱，可以从木本植物中以非常低的浓度提取。最近，喜树碱的生物合成已被证明在自然产物短小蛇根草的毛根系统中具有生物技术上的优势。在这里，进行时程表达和代谢产物分析以鉴定短小蛇根草中喜树碱生物合成的新型转录调节因子。结果显示喜树碱的产量随着培养时间的增加而增加，并且WRKY转录因子编码基因OpWRKY2的表达模式与喜树碱的积累密切相关。OpWRKY2的过度表达导致喜树碱水平增加了三倍以上。因此，OpWRKY2的沉默与植物中喜树碱水平的降低有关。通过电泳迁移率转移，酵母一杂交和双重荧光素酶测定的进一步详细分子表征显示，OpWRKY2直接结合并激活喜树碱中央通路基因OpTDC。两者合计，这项研究的结果表明OpWRKY2充当喜树碱生物合成的直接正向调节剂。以此提出了一种在生物技术上适宜的系统中喜树碱过度积累的可行策略。
（主要看原文表达，有助于我们自行撰写SCI）
喜树碱在短小蛇根草中生物合成途径
【结果部分】（该部分灵感自园艺研究，侵删）
喜树碱 (Camptothecin, CPT)是一种最初从木本植物喜树中分离得到的单萜吲哚生物碱，能够抑制DNA拓扑异构酶I，具有强大的抗肿瘤活性，对胃肠道肿瘤、膀胱癌、肝癌和白血病等恶性肿瘤均有一定疗效。短小蛇根草(Ophiorrhiza pumila)为茜草科蛇根草属的中草药植物，主要分布在我国福建、广东等地，以全草入药，具有清热解毒之功效。研究发现，短小蛇根草各个组织（根、茎、叶等）均含抗癌药物喜树碱。本课题组通过前期的研究，已经建立了可以产生喜树碱的短小蛇根草毛状根培养体系，但是短小蛇根草中喜树碱生物合成的转录调控机制尚不明确。近日，Horticulture Research在线发表浙江中医药大学开国银课题组题为The transcription factor OpWRKY2 positively regulates the biosynthesis of the anticancer drug camptothecin in Ophiorrhiza pumila的研究论文。本研究首先发现在短小蛇根草毛状根不同培养阶段，喜树碱的积累和喜树碱生物合成途径基因的转录水平均随着培养时间延长而增加，且短小蛇根草WRKY家族转录因子OpWRKY2的表达模式与喜树碱的积累密切相关。过量表达OpWRKY2可促进短小蛇根草毛状根中喜树碱的生物合成，而OpWRKY2的沉默会抑制喜树碱的生物合成。利用凝胶迁移阻滞实验(EMSA)、酵母单杂交实验(Y1H)和双荧光素酶报告检测实验(Dual-LUC)等研究表明，OpWRKY2转录因子可以直接结合并激活喜树碱生物合成关键酶基因OpTDC。因此，本研究表明OpWRKY2是喜树碱生物合成的正调控因子，为利用中药生物技术提高喜树碱的生物合成提供了候选基因和理论依据。
在体外和体内，OpWRKY2结合并激活OpTDC的启动子
浙江中医药大学药学院郝小龙讲师为该论文的第一作者，开国银教授为通讯作者。本研究得到了国家自然科学基金、浙江省自然科学基金等的资助。 喜树碱是一种单萜吲哚类生物碱，广泛应用于肿瘤的治疗。本研究发现，喜树碱在短小蛇根草根中的积累与培养时间的增加呈正相关。此外，OpWRKY2的表达与喜树碱生物合成有关，并由各种植物激素诱导。喜树碱生物合成基因OptDC在OpWRKY2-OE毛状根系中的表达水平增加，在OpWRKY2-SRDX毛状根系中显著下调。转基因毛状根的代谢物分析发现，OpWRKY2对喜树碱和色胺的生物合成具有正向调节作用。EMSA、Y1H和双LUC检测表明，OpWRKY2在体外和体内结合并激活OpTDC的启动子。综上所述，本研究结果表明，OpWRKY2在喜树碱生物合成中起着积极的调节作用，并为通过短小蛇根草中的功能性WRKY蛋白提高喜树碱水平提供了一种可行的策略。文章链接：
https://www.nature.com/articles/s41438-020-00437-3【加入中医药交流群】添加小编微信邀请加入，也可由群友邀请加入，欢迎广大老师、朋友加入我们。新的一年将有更多科研干货分享！
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