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生物合成与植物次生代谢党支部第四期午间论坛成功举办

来源:   |  发布时间:2026-05-29

  5月22日,生物合成与植物次生代谢党支部第四期午间论坛如期举行。本次论坛以“解码尼古丁‘分子密码’,探寻植物进化智慧”为主题,特邀支部青年科研骨干常丽静同志担任主讲人,围绕中国科学院分子植物科学卓越创新中心李大鹏研究团队近期发表于国际顶尖期刊 《细胞》(Cell) 上的突破性成果,为全体党员带来一场关于尼古丁完整生物合成路径的深度解读,生动展现了基础研究的无穷魅力。

    论坛上,常丽静为大家详细解读了尼古丁这一神秘分子的“前世今生”。作为茄科植物特有的高效抗虫物质,尼古丁自1690年起即被人类用作农药广泛应用于农业生产,同时对治疗阿尔茨海默病、帕金森病、精神分裂症、抑郁症等精神类疾病也具有重要药用价值。然而,自1828年首次被分离以来,其生物合成的最后步骤,始终是悬而未决的科学谜题,困扰学界近八十年。

    今年4月, 李大鹏研究团队在野生烟草(Nicotiana attenuata )中,创新性地应用信息论指导的跨尺度多维组学协同分析新技术,首次完整揭示了尼古丁的合成路径。研究发现,尼古丁的最终合成并非由单一的“尼古丁合成酶”完成,而是由一个定位于液泡膜的五组分动态代谢通道(metabolon)协同实现。通过糖基化、还原、立体选择性分子间曼尼希反应、氧化与去糖基化等一系列精妙且连续的酶促反应,整个合成过程宛如一条精密的“分子流水线”。这一机制不仅实现了中间产物的高效传递与利用,还巧妙地避免了有毒中间体的积累,同时防止了高浓度产物对合成途径的反馈抑制,成功解决了植物在自我防御中面临的“自毒困境”。研究提出的“合成与运输偶联”的代谢通道范式,将为突破高价值天然产物生物合成效率瓶颈提供全新的理论依据与工程化策略。

    常丽静的生动讲解,令在场党员既惊叹于植物作为“有机合成大师”的精妙之处,也深受李大鹏团队勇于探索科研“无人区”的精神和多学科交叉融合的创新思维鼓舞。大家纷纷表示,将把这种敢闯敢试、交叉协同的科研理念融入自身工作,在未来的创新征程中砥砺前行。本次论坛在热烈的学术氛围中圆满结束。


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