人参皂苷（Ginsenosides）是名贵药材人参的主要活性成分，具有抗癌、抗炎、抗氧化和抗糖尿病等多种药理活性。已知的天然人参皂苷均由人参皂苷苷元的C3-OH、C6-OH或C20-OH经糖基化生成，但在人参中从未发现C12-OH糖基化皂苷。据报道，以原人参二醇（PPD）为前体化学合成的C12-OH糖基化皂苷12β-O-Glc-PPD比天然人参皂苷具有更强的抗肺癌活性。

近日，中国医学科学院药物研究所研究团队在《Green Chemistry》期刊上发表了题为“Combining Protein and Metabolic Engineering to Achieve Green Biosynthesis of 12β-O-Glc-PPD in Saccharomyces cerevisiae”的研究论文。研究团队首先利用蛋白质工程获得UGT109A1突变体UGT109A1-K73A，其催化活性比野生型大幅度提高；然后从短乳杆菌（Lactobacillus brevis）中筛选获得能够高效水解3β,12β-Di-O-Glc-PPD的C3位糖基从而生成12β-O-Glc-PPD的β-糖苷酶Bgy2；最终通过模块化工程策略将UGT109A1-K73A和Bgy2基因转入优化过的产PPD的酿酒酵母底盘细胞，构建了12β-O-Glc-PPD的生物合成途径。在摇瓶水平，工程菌中12β-O-Glc-PPD的产量可达38.6 mg/L。

该工作为深入开展12β-O-Glc-PPD的抗肿瘤药物研发奠定了基础。