α-托品醇和β-托品醇是具有相反立体结构特异性的重要平台化合物，在（降）托品类生物碱的生物合成和化学合成中扮演核心角色。然而，目前这两种化合物的供应主要依赖于植物提取或化学合成，这限制了下游衍生物的创制和应用。幸运的是，合成生物学的快速发展为解决这一难题提供了新的途径。
在发表于ACS Synthetic Biology杂志的最新研究中，研究人员利用酿酒酵母作为宿主，探索了α-托品醇和β-托品醇的异源从头生物合成。首先，他们对这两种化合物在植物中的生物合成途径进行了解析，并鉴定出了四个关键结构基因PYKS、P450、TRI和TRII，这些基因在催化N-甲基吡咯啉转化为托品醇的过程中起到重要作用。然后，借鉴之前的研究成果，研究人员在酿酒酵母中重构了α-托品醇和β-托品醇的6步生物合成途径，并对合成途径进行了初步优化。在摇瓶体系中，他们成功地获得了初步产量为0.13 mg/L的α-托品醇和0.08 mg/L的β-托品醇，这不仅实现了这两种化合物的从头生物合成，还为进一步研究其衍生生物碱的生物合成途径提供了底盘细胞和酶挖掘平台。
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