近日，生化学院蒋亦琪博士在绿色制备芸苔素内酯的研究中取得重要进展，相关成果“De novo biosynthesis of 22R,23R-diOH-7-dehydrocampesterol in yeast for osmium-free synthesis of brassinolide”以第一作者在《ACS Sustainable Chemistry & Engineering》发表（https://doi.org/10.1021/acssuschemeng.5c08853）。

22R,23R-双羟基（22R,23R-diOH）是芸苔素内酯等高活性芸苔素甾类化合物的关键结构特征。该结构虽可通过Sharpless不对称双羟化反应实现，但其对昂贵且剧毒的锇氧化物及手性配体的依赖，严重制约了高活性芸苔素甾类化合物的商业化应用。

该工作中作者借助合成生物学技术，首次实现了22R,23R-双羟基-7-脱氢菜油甾醇（22R,23R-diOH-7-DHCR），一种芸苔素内酯无锇半合成关键前体的微生物生产。首先，本研究在合成24-表-麦角甾醇的酵母中引入两种植物源细胞色素P450单加氧酶（甾醇C-22羟化酶与甾醇C-23羟化酶），构建了22R,23R-diOH-7-DHCR的人工生物合成途径；在此基础上，通过对两种CYP450s的底物结合域进行理性设计，提升CYP450对非天然产物的催化能力；其后，组合代谢工程改造，包括采用蔗糖触发型GAL级联系统、强化关键辅因子NADPH与血红素的供应，进一步提升22R,23R-diOH-7-DHCR在酵母细胞中的积累量；最后，在以葡萄糖和蔗糖为碳源的两阶段补料分批发酵中，将22R,23R-diOH-7-DHCR的产量提升至592.14 mg/L，为芸苔素内酯的可持续、无锇生产奠定了坚实基础。

《ACS Sustainable Chemistry & Engineering》是美国化学会（ACS）出版，是绿色化学、可持续化工与生物质资源化领域的国际权威期刊，学术影响力稳居领域前列。