大麻素的代谢工程-我们在那里吗

随着关于使用大麻的法律规定在全世界范围内变得越来越宽松，研究人员越来越有兴趣建立能够满足收获这种植物日益增长的需求的技术。

大麻苜蓿(Cannabis sativaL.)植物以其萜烯基烷基间苯二酚化合物而众所周知，它们被称为大麻素(cannabinoids)。迄今为止，已经分离出超过120种不同的大麻素，其中最显着的包括四氢大麻酚(THC)和大麻二酚(CBD)。

尽管大麻植物中存在大量的大麻素，但对于这些化合物在其最丰富的化合物之外的生物合成途径仍然存在限制性的理解。

为此，已显示THC和CBD的主要植物大麻素来自橄榄油酸(OA)和生姜焦磷酸(GPP)的初始缩合，以产生大麻二酚(CBGA)。负责该反应的酶是芳香族异戊二烯基转移酶，称为香叶基焦磷酸盐：橄榄油酸香叶基转移酶(GOT)。

CBGA产生两种不同的黄素腺嘌呤二核苷酸(FAD)氧化酶，包括四氢大麻酚酸(THCA)合酶和大麻二酚酸(CBDA)合酶，它们分别允许产生THCA和CBDA。

大麻的体外培养

与大麻植物中存在的大麻素相关的不同药理作用，特别是THC和CBD，使研究人员对生产这些产品用于商业目的越来越感兴趣。

考虑到这些有希望的治疗效果，结合关于大麻植物如何自然合成大麻素的知识，已经采取各种策略来实现大麻素的代谢工程。例如，THC由于其靶向位于中枢神经系统中的CB1受体的能力而与引起某些镇痛，抗痉挛和精神活动活动有关。CBD也因其抗炎和抗癫痫特性而闻名。

虽然大麻的体外培养由于假设缺乏大麻素通常需要的区室化而没有产生显着的产物量，但是使用巴斯德毕赤酵母来产生THCA合酶已经显示出更有希望的结果。当应用于无细胞双液相反应器时，巴斯德毕赤酵母植物表现出增加的THCA合成。

代谢工程会变得商业化吗?

尽管在研究大麻素的生物合成和潜在代谢工程方面进行了大量研究，但目前的技术还没有能够实现与本地大麻植物物种相同的产量。

该领域的研究人员希望，全世界对大麻法的宽大处理将允许对大麻植物进行更多的基因组学和代谢组学研究。科学界希望将来阐明大麻素的完整生物合成途径将促进用于各种医学目的的新化合物的发现。

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